沪科版高二第一学期3.7 电场的能的性质综合课件优秀课件

2．定义式：UAB＝____q____.
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3．单位：国际单位制中，电势差的单位是 伏特(，fú符tè号) 是V,1 V＝1 J/C. 4．电势差是只有大小没有方向的物理量，是标量． 5．物理意义：在电场中如果移动1库仑正电荷从一点到另一点，电场力所做 的功是1焦耳，这两点间的电势差就是1伏特．
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6．在电场中把一个电荷量为 6×10－6C 的负电荷从 A 点移到 B 点，克服电场 力做功 3×10－5J，再将电荷从 B 点移到 C 点，电场力做功 1.2×10－5J，求 A 与 B、 B 与 C、A 与 C 间的电势差. 【导学号：37930016】
第二十心点击] 1．电场力做功的特点 电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关． (1)在匀强电场中，电场力做功为W＝qEd，其中d为电荷沿电场线方向上的位 移． (2)电场力做功与重力做功相似，只由初末位置决定，移动电荷q的过程中电 场力做的功是确定值．
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[合作探讨] 如图 2-2-3 所示，带电荷量为 q＝＋5.0×10－8 C 的点电荷从 A 点移至 B 点，克 服静电力做功 3.0×10－6 J．外力 F 做功 5.0×10－6 J.
图 2-2-3
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探讨 1：电荷 q 从 A 点移至 B 点的过程中，电势能变化了多少？ 【提示】 电势能增加了 3.0×10－6 J. 探讨 2：A、B 两点的电势差 UAB 多大？ 【提示】 UAB＝WqAB＝－53.0.0××1100－－8 6 V＝－60 V. 探讨 3：电荷的动能变化了多少？ 【提示】 动能增大了 5.0×10－6 J－3.0×10－6 J＝2.0×10－6 J.

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4.(多选)如图2-3-5所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B 两点，则( )
A．A点场强小于B点场强 B．A点场强方向指向x轴负方向 C．A点场强大于B点场强 D．A点电势高于B点电势
图2-3-5
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【解析】 由于电场线与等势面总是垂直，所以B点电场线比A点密，B点场 强大于A点场强，故A正确，C错误．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势 面，故B错误．由图中数据可知D正确．
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1．(多选)下列关于电势和电势能的说法中正确的是( ) A．克服电场力做功时，电荷的电势能减少 B．电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势 C．沿着电场线的方向，电势逐渐降低 D．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值
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【解析】 克服电场力做功时，电势能增加，A错误．根据电势的定义知B正 确．沿电场线方向，电势逐渐降低，C正确．电势为正，电势能的正、负与电荷 的正、负有关，D错误．
[合作探讨] 探讨 1：电势差和电场强度的物理意义有什么不同？ 【提示】 电势差描述的电场中的能量和电场力做功的性质．电场强度描述 的是电场力的性质．
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探讨 2：怎样在匀强电场中推导出 E＝Ud？ 【提示】 如图所示的匀强电场中，把一点电荷 q 从 A 移到 B，电场力做的 功为
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【解析】 由题图可知，a处电场线比b处密，所以Ea>Eb，选项A正确；沿着 电场线的方向电势不断降落，a点电势高于金属球的电势，金属球的电势高于b点 电势，所以φa>φb，选项B正确；负电荷在高电势点的电势能小，选项C错误；检 验电荷－q从a点移到b点时，电势能增大，故电场力做负功，选项D正确．

电场 电场强度
引入
物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤压； 有的则不需要。
例如： •接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等 •非接触力:万有引力（重力）,磁力， 库仑力等
引入
那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用
靠什么传递呢？
——电场
电场
1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
F
A
B
• 2. 电场对放入其中的电荷有力的作用。这种 力叫做电场力。
kQd
kQd
E Lr 2 (2r d )r 2
A
d
B
·r
方向由圆心指向间隙中心
填补 对称 叠加 等效替换
21
例2．如图所示，带电量为+q的点电荷与均匀带 电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过 板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零， 根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场
强度大小为_k__q_/_d_2_，方向_水__平__向__左_ 。
特点：
a.沿点电荷的连线，场强先变小后变大,O
点的电场强度最小（中点）
b.两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相
同，且总与中垂面（中垂线）垂直，中垂面上移动电 荷时，电场力不做功
c.中垂面上，O点电场强度最大，从O点向外，电场
强度依次减小。 d.在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等 距离各点场强相等。
解析：因为Ea=0,故薄板与+q
产生的场强在该处大小相等、 b
方向相反,即E板=Eq=kq/d2,同 时可知,薄板也带正电,根据
薄板形成电场的对称性,薄板
在b点的场强也为kq/d2,方向
水平向左.
d
对称 叠加 等效替换

(3)电势是标量，但是有正、负．某点的电势大于零，表明该 点的电势高于零电势；某点的电势小于零，表明该点的电势 低于零电势．所以电势的正、负反映的是电势的高低．
2．电势与电场强度的比较
电场强度 E
电势 φ
物理 意义
描述电场的力的性质
描述电场的能的性质
电场中某点的电势等于
电场中某点的场强等于放在
放在该点的点电荷所具
该点的点电荷所受的电场力
有电势能跟点电荷的电
大小
跟点电荷的电荷量的比值，E ＝Fq，E 在数值上等于单位正
荷量的比值 φ＝Eqp，φ 在 数值上等于单位正电荷
电荷在该点所受的电场力
在该点所具有的电势能
电场强度 E
电势 φ
标矢 矢量
性
标量
单位
N/C
V(1 V＝1 J/C)
(1)电势沿着电场强度的方向降低；
电场中某点电势的高低与电场强度的大小无关， 即电势高处电场强度不一定大．
关于静电场，下列说法正确的是( ) A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．同一电场线上的各点，电势一定相等 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
[思路点拨] 解此题注意三点： (1)电势、电场强度、电势能的概念； (2)电场力做功与电势能的变化； (3)电势高低的判断方法分析．
对于等势面和带电粒子运动相结合的问题，首先要根据粒子 的运动轨迹判断受力情况，以便研究电场力对运动电荷的做 功情况．若电荷从电场中某一等势面出发，最后又回到该等 势面，电场力做的总功为零，但在运动过程中存在电场力做 功．
2.(多选)图中 K、L、M 为静电场中的 3 个相距很近的等势线．一 带电粒子射入此静电场中后，仅在电场力 作 用 下 沿 abcde 轨 迹 运 动 ． 已 知 电 势 φK>φL>φM.下列说法中正确的是( ) A．粒子带负电 B．粒子在 bc 段做减速运动 C．粒子在 a 点比 e 点的速率要大 D．粒子从 c 点到 d 点的过程中电场力做负功