10.1 电势和电势能 课件(共27张PPT)物理人教版(2019)必修第三册

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10.1 电势和电势能 课件(共27张PPT)物理人教版(2019)必修第三册

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(共27张PPT)
课前复习
1.电场强度
(1)
(2)
(3)
规定:电场强度方向与该点正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。
2.电场线
(1)电场线的疏密程度表示场强的大小,电场线越密表示场强越大,电场线越疏表示电场强度越小。
(2)电场线上某点切线方向表示该点的电场强度方向。
真实存在的
现实中不存在的
电势能和电势
+ + + + + +
- - - - - -
+
F电
带电体只受电场力,
由静止开始加速
带电体带电体速度变大,
动能增加
什么能量转化成了带电体的动能?
E
A
B
+
F电
L
θ
一、静电力(电场力)做功特点
带电体带电荷量q,静止放入电场中,在只受电场力作用力由A运动到B
复习:W=FLCOSθ
电场力做功:
WAB=F电LABCOSθ
=qELABCOSθ
E
A
B
+
θ
一、静电力(电场力)做功特点
M
第二次让带电体通过A-M-B,求静电力做功
电场力做功:
WAB=WAM+WMB
=F电LAM+0
=F电LABCOSθ
=qELABCOSθ
总结:初末位置一样,折线运动静电力做功与直线运动静电力做功相同。
一、静电力(电场力)做功特点
A
B
+
第三次让带电体通过任意一曲线由A运动到B,求静电力做功
处理方法:分割成无数份,以直代曲,得出的结论一致。
结论:静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关!
二、电势能(EP)
1.定义:电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能
2. 电势能与静电力做功关系:(类比重力做功)
①重力做正功:重力势能减少
①静电力做正功:电势能减少
②重力做负功:重力势能增加
②静电力做负功:电势能增加
③重力做功等于重力势能减少量:WG=-△EP
③静电力做功等于电势能减少量:W电=-△EP
标量
3. 静电力做功与电势能
选取B点为电势能0点
某一点电势能,等于把带电体从该点移向电势能0点处,静电力做的功
一般会选择无穷远处为电势能0点
常见运动情形
A
B
情形一:正电荷由A按如图路径运动到B,电电势能如何变化?
情形二:负电荷由A按如图路径运动到B,电电势能如何变化?
静电力做正功,电势能减少
静电力做负功,电势能增加
常见运动情形
+
+
场源电荷为正
放入正的试探电荷,电势能为正
-
放入负的试探电荷,电势能为负
常见运动情形
-
+
场源电荷为负
放入正的试探电荷,电势能为负
-
放入负的试探电荷,电势能为正
9.质量为m的一价正离子从静止被射入电场强度为E的匀强电场.离子在电场中受到的电场力大小为________,运动的加速度大小为________,离子沿电场方向运动的距离为d时的动能是________.
一价正离子:失去一电子,所以带+1.6x10-19C.
在电场强度为E的匀强电场中,带电荷量为q的带电体受到的电场力:
eE
eE/m
eEd
11.有一个电量q=—3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力何做了6×10-4的功,从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设B点为零电势,求:A、C两点的电势和该电荷在A、C两点的电势能。
现在选择B点为电势能0点,
则:EPB=0
三、电势(φ)
1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
2.公式:
3.公式变形:
3.公式变形:
4.单位:伏特(V),1V=1J/C
三、电势(φ)
5.标量:只有大小,没有方向;
注意!
(1)电势有“+、-”,φ+>φ-;
(2)公式计算时各量的正负要都要带入;
(3)相对性:某点φ高低是相对于零势能点而言
(4)固有性:某点φ高低是由电场本身决定。
三、电势(φ)
+
F电
正电荷沿电场方向运动,电场力做正功,电势能减小,电势φ降低
6.判断电势高低的方法:
(1)电场线法:
结论:沿电场线方向电势逐渐降低
A
B
三、电势(φ)
6.判断电势高低的方法:
(2)场源电荷法:
+
A
B
φA>φB:靠近场源电势高,远离场源电势低
-
C
D
φD>φC:靠近场源电势低,远离场源电势高
三、电势(φ)
6.判断电势高低的方法:
(3)电势能法:
(1)正电荷在φ高的地方EP大;
在φ低的地方EP小
(2)负电荷在φ高的地方EP小;
在φ低的地方EP大
7. E与φ关系
(1)E大,则φ高;
A
B
C
D
×
7. E与φ关系
(2)E=0,则φ=0;
O
×
(3)φ=0,则E=0;
A
B
C
×
四、等势面
1.定义:场中各点电势相等的点构成的面叫做等势面。
2.特点:等势面上运动的带电体,电场力不做功。
3.常见的等势面
+
点电荷周围等势面分布
A
B
C
试比较φA,φB,φC的大小
等势面
3.常见的等势面
+ + + + + +
- - - - - -
1
2
3
匀强电场等势面分布
试比较φ1,φ2,φ3的大小
3.常见的等势面
3.常见的等势面
4.等势面的特点
(1)等势面一定与电场线垂直
(2)等势面各点电势相等,同一电荷在等势面上各处电势能相等
(3)电场线由高等势面指向低等势面
(4)等势面不相交
(5)等势面密,场强大
(6)同一等势面移动电荷,电场力不做功
THANKS

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