高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第四節(jié) 電勢(shì)能和電勢(shì)課件1 新人教版選修3-1

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1、第 一 章 靜 電 場(chǎng)第 四 節(jié) 電 勢(shì) 能 和 電 勢(shì) 1.理 解 靜 電 力 做 功 的 特 點(diǎn) 、 電 勢(shì) 能 的 概 念 、 電 勢(shì) 能 與 電 場(chǎng) 力 做 功的 關(guān) 系 。2.理 解 電 勢(shì) 的 概 念 ， 知 道 電 勢(shì) 是 描 述 電 場(chǎng) 的 能 的 性 質(zhì) 的 物 理 量 。3.明 確 電 勢(shì) 能 、 電 勢(shì) 、 靜 電 力 做 功 和 電 勢(shì) 能 的 關(guān) 系 。4.了 解 電 勢(shì) 與 電 場(chǎng) 線(xiàn) 的 關(guān) 系 ， 了 解 等 勢(shì) 面 的 意 義 及 等 勢(shì) 面 與 電 場(chǎng)線(xiàn) 的 關(guān) 系 。 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 引 ： 一 個(gè) 試 探 電 荷 在 電 場(chǎng) 中 某 點(diǎn) 由 靜 止 釋

2、放 ,將 如 何 運(yùn) 動(dòng) ?在 電 場(chǎng) 力 作 用 下 電 荷 做 加 速 運(yùn) 動(dòng) ,一 段 時(shí) 間 后 獲 得 一 定 的 速 度 ,試 探 電荷 的 動(dòng) 能 增 加 .什 么 能 轉(zhuǎn) 換 為 動(dòng) 能 的 呢 ， 能 否 從 能 量 的 角 度 解 釋 呢EF+qA B 一 、 靜 電 力 做 功 的 特 點(diǎn) M E1.將 電 荷 q從 A沿 直 線(xiàn) 移 至 B:A B+q FW F AB cos qE A M M EA B2.將 電 荷 q從 A沿 折 線(xiàn) 移 至 B:對(duì) AM:對(duì) MB:對(duì) 全 程 : +q FF1W qE AM 2W 0 1 2W W W qE AM 一 、 靜 電 力

3、 做 功 的 特 點(diǎn) 3.將 電 荷 q從 A沿 曲 線(xiàn) 移 至 B:M EA B+q F EA B+q F +q F+q F+q F Mx1 x21 1W qE x 2 2W qE x 3 3W qE x 1 2 3x x x A M1 2 3W W W W qE A M x3 一 、 靜 電 力 做 功 的 特 點(diǎn) 電 場(chǎng) 力 做 功 的 過(guò) 程 是 什 么 能 轉(zhuǎn) 化 為 什 么 能 呢 ？一 、 靜 電 力 做 功 的 特 點(diǎn)在 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 中 移 動(dòng) 電 荷 時(shí) ， 靜 電 力 做 的 功 與 電 荷 經(jīng) 過(guò) 的 路 徑 無(wú) 關(guān) ，僅 與 電 荷 的 起 始 位 置 和 終 止

4、位 置 有 關(guān) ，該 結(jié) 論 對(duì) 于 非 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 也 是 適 用 的 。4、 結(jié) 論 h回 顧 重 力 做 功 的 特 點(diǎn) ? AB Cm g mm1.在 這 三 種 情 況 下 重 力 做 功 的 關(guān) 系 ？3.可 以 引 進(jìn) 重 力 勢(shì) 能 的 概 念 。2. GW m gh4.類(lèi) 比 可 以 給 出 電 勢(shì) 能 的 概 念 。 （ Ep） 標(biāo) 量二 、 電 勢(shì) 能 A B+ +A B 、 定 義 ： 電 荷 在 電 場(chǎng) 中 受 到 電 場(chǎng) 力 而 具 有 的與 位 置 有 關(guān) 的 勢(shì) 能 叫 做 電 勢(shì) 能 。 負(fù) 電 荷 逆 著 電 場(chǎng) 線(xiàn) 移 動(dòng) ， 電 場(chǎng) 力 做 正 功

5、， 電 勢(shì) 能 減 少 、 電 場(chǎng) 力 做 功 改 變 電 勢(shì) 能正 電 荷 順 著 電 場(chǎng) 線(xiàn) 移 動(dòng) ， 電 場(chǎng) 力 做 正 功 ， 電 勢(shì) 能 減 少正 電 荷 逆 著 電 場(chǎng) 線(xiàn) 移 動(dòng) ， 電 場(chǎng) 力 做 負(fù) 功 ， 電 勢(shì) 能 增 加負(fù) 電 荷 順 著 電 場(chǎng) 線(xiàn) 移 動(dòng) ， 電 場(chǎng) 力 做 負(fù) 功 ， 電 勢(shì) 能 增 加 、 電 場(chǎng) 力 做 的 功 等 于 電 勢(shì) 能 的 減 少 量 PBPAAB EEW 、 相 對(duì) 性 ： 大 地 或 無(wú) 窮 遠(yuǎn) 默 認(rèn) 為 零二 、 電 勢(shì) 能 、 在 正 電 荷 產(chǎn) 生 的 電 場(chǎng) 中 正 電 荷 在 任 意 一 點(diǎn) 具 有 的 電 勢(shì) 能

6、 都 為 正 ，負(fù) 電 荷 在 任 一 點(diǎn) 具 有 的 電 勢(shì) 能 都 為 負(fù) 。 在 負(fù) 電 荷 產(chǎn) 生 的 電 場(chǎng) 中 正 電 荷 在 任 意 一 點(diǎn) 具 有 的 電 勢(shì) 能 都 為 負(fù) ， 負(fù) 電荷 在 任 意 一 點(diǎn) 具 有 的 電 勢(shì) 能 都 為 正 。7、 電 荷 在 電 場(chǎng) 中 某 一 點(diǎn) A具 有 的 電 勢(shì) 能 E P等 于 將 該 點(diǎn) 電 荷 由 A點(diǎn) 移到 電 勢(shì) 零 點(diǎn) 電 場(chǎng) 力 所 做 的 功 W的 。 即 EP=W6、 電 勢(shì) 能 有 正 負(fù) ， 卻 是 標(biāo) 量 ， 正 負(fù) 表 示 該 點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 比 零 點(diǎn) 的 電勢(shì) 能 的 高 低 。 、 下 列 說(shuō)

7、法 中 正 確 的 是 （ ）A.當(dāng) 兩 正 點(diǎn) 電 荷 相 互 靠 近 時(shí) ， 它 們 的 電 勢(shì) 能 增 大B.當(dāng) 兩 負(fù) 點(diǎn) 電 荷 相 互 靠 近 時(shí) ， 它 們 的 電 勢(shì) 能 增 大C.一 個(gè) 正 電 荷 與 另 一 個(gè) 負(fù) 電 荷 相 互 靠 近 時(shí) ， 它 們 的 電 勢(shì) 能 減 小D.一 個(gè) 正 電 荷 與 另 一 個(gè) 負(fù) 電 荷 相 互 靠 近 時(shí) ， 它 們 的 電 勢(shì) 能 增 大 。ABC針 對(duì) 訓(xùn) 練 電 場(chǎng) 力 做 正 功 ， 電 勢(shì) 能 減 少 ；電 場(chǎng) 力 做 負(fù) 功 ， 電 勢(shì) 能 增 加知 識(shí) 鏈 接 CD針 對(duì) 訓(xùn) 練 由 動(dòng) 能 定 理 可 知 ， 電

8、荷 的 動(dòng)能 將 增 加 5 10 6J ， D正 確根 據(jù) 功 能 關(guān) 系 ， 電 荷 的 電 勢(shì)能 將 減 少 5 10 6J ， C正 確由 于 不 知 道 電 荷 的 初 動(dòng) 能 和初 勢(shì) 能 ， 所 以 A、 B錯(cuò) 誤 、 一 個(gè) 電 荷 只 在 電 場(chǎng) 力 作 用 下 從 電場(chǎng) 中 的 A點(diǎn) 移 到 B點(diǎn) 時(shí) ， 電 場(chǎng) 力 做 了5 10 6J的 功 ， 那 么 ( )A 電 荷 在 B處 時(shí) 將 具 有 5 10 6J 的 電勢(shì) 能B 電 荷 在 B處 將 具 有 5 10 6J 的 動(dòng) 能C 電 荷 的 電 勢(shì) 能 減 少 了 5 10 6J D 電 荷 的 動(dòng) 能 增 加

9、了 5 10 6J 、 將 帶 電 量 為 6 10-6C的 負(fù) 電 荷 從 電 場(chǎng) 中 的 A點(diǎn) 移 到 B點(diǎn) ， 克 服 電 場(chǎng)力 做 了 3 10-5J的 功 ， 再 從 B移 到 C， 電 場(chǎng) 力 做 了 1.2 10-5J的 功 ， 則（ 1） 電 荷 從 A移 到 B， 再 從 B移 到 C的 過(guò) 程 中 電 勢(shì) 能 共 改 變 了 多 少 ？（ 2） 如 果 規(guī) 定 A點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 為 零 ， 則 該 電 荷 在 B點(diǎn) 和 C點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 分 別為 多 少 ？（ 3） 如 果 規(guī) 定 B點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 為 零 ， 則 該 電 荷 在 A點(diǎn) 和 C點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能

10、 分 別為 多 少 ？ 增 加 了 1.8 10-5J. EPC=1.8 10-5 J E PC=-1.2 10-5 JEPB=3 10-5 J EPA= -3 10-5 J 針 對(duì) 訓(xùn) 練 4、 如 圖 所 示 ,在 等 量 正 點(diǎn) 電 荷 形 成 的 電場(chǎng) 中 ,它 們 連 線(xiàn) 的 中 垂 面 ab上 , 有 一 電 子 ,從 靜止 開(kāi) 始 由 a運(yùn) 動(dòng) 到 b的 過(guò) 程 中 (a、 b相 對(duì) O對(duì) 稱(chēng) ),下 列 說(shuō) 法 正 確 的 是 ( )A.電 子 的 電 勢(shì) 能 始 終 增 多B.電 子 的 電 勢(shì) 能 始 終 減 少C.電 子 的 電 勢(shì) 能 先 減 少 后 增 加D.電 子

11、的 電 勢(shì) 能 先 增 加 后 減 少C O ab + EEFF做 正 功做 負(fù) 功 電 勢(shì) 能 減 少電 勢(shì) 能 增 加針 對(duì) 訓(xùn) 練 5、 一 帶 電 油 滴 在 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) E中的 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 如 圖 虛 線(xiàn) 所 示 ,電 場(chǎng) 方 向豎 直 向 下 .若 不 計(jì) 空 氣 阻 力 ,則 此 帶 電油 滴 從 a運(yùn) 動(dòng) 到 b的 過(guò) 程 中 ,能 量 變 化情 況 為 ( )A.動(dòng) 能 減 小B.電 勢(shì) 能 增 加C.動(dòng) 能 和 電 勢(shì) 能 之 和 減 少D.重 力 勢(shì) 能 和 電 勢(shì) 能 之 和 增 加 Ea bC針 對(duì) 訓(xùn) 練 mgF電 受 力分 析合 力 向 上 ， 合 力 做

12、 正 功 ， 油 滴 動(dòng) 能增 加 ， A錯(cuò)電 場(chǎng) 力 做 正 功 ， 電 勢(shì) 能 減 少 ， B錯(cuò)根 據(jù) 能 量 守 恒 可 知 ， C對(duì) 、 D錯(cuò) 討 論 :1.將 電 荷 q從 A點(diǎn) 移 到 B點(diǎn) 。 若 取 B點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 為 零 ， 則 A點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 為 多 少 ？M EA BL2.若 電 荷 的 電 量 為 2q、 3q 則 A點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 為 多 少 ? 3.求 E PA/q， 比 值 是 否 與 電 荷 量 有 關(guān) ？ +q FPAE qELcos2 cosqE L 3 cosqE L PAE ELcosq 與 電 荷 量 無(wú) 關(guān) 三 、 電 勢(shì)1、 定 義

13、 ： 檢 驗(yàn) 電 荷 的 電 量電 勢(shì) 能電 勢(shì) qE P（ 標(biāo) 量 ）3、 相 對(duì) 性 ： 一 般 選 取 無(wú) 窮 遠(yuǎn) 或 大 地 電 勢(shì) 為 零 。 12、 EP及 q含 符 號(hào)4、 沿 電 場(chǎng) 線(xiàn) (場(chǎng) 強(qiáng) )方 向 電 勢(shì) 越 來(lái) 越 低5、 正 電 荷 的 電 場(chǎng) 中 電 勢(shì) 為 正 ， 負(fù) 電 荷 的 電 場(chǎng) 中 電 勢(shì) 為 負(fù)A B E A B 6、 電 場(chǎng) 中 某 點(diǎn) 的 電 勢(shì) 的 大 小 是 由 電 場(chǎng) 本 身 的 性 質(zhì) 決 定 的 ， 與 放 不 放 電荷 及 放 什 么 電 荷 無(wú) 關(guān)7、 電 勢(shì) 是 標(biāo) 量 ， 在 規(guī) 定 了 零 電 勢(shì) 后 ， 電 場(chǎng) 中 各 點(diǎn)

14、 的 電 勢(shì) 可 以 是 正值 ， 也 可 以 是 負(fù) 值 。 正 值 表 示 該 點(diǎn) 電 勢(shì) 比 零 高 ， 負(fù) 值 表 示 該 點(diǎn) 電 勢(shì)比 零 低 。 6、 如 圖 所 示 ， 點(diǎn) 電 荷 的 靜 電 場(chǎng) 中 電 場(chǎng) 線(xiàn) 用實(shí) 線(xiàn) 表 示 ， 但 其 方 向 未 標(biāo) 明 ， 虛 線(xiàn) 是 某 一 帶電 粒 子 通 過(guò) 該 電 場(chǎng) 區(qū) 域 時(shí) 的 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 。 a、 b是 軌 跡 上 的 兩 點(diǎn) 。 若 帶 電 粒 子 在 運(yùn) 動(dòng) 中 只 受到 電 場(chǎng) 力 作 用 ， 根 據(jù) 此 圖 可 作 出 正 確 判 斷 的是 ( )A.帶 電 粒 子 所 帶 電 荷 的 性 質(zhì)B.帶 電 粒

15、子 在 a、 b兩 點(diǎn) 的 受 力 方 向C.帶 電 粒 子 在 a、 b兩 點(diǎn) 的 速 度 何 處 較 大D.帶 電 粒 子 在 a、 b兩 點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 何 處 較 大BCD a bF F v v若 粒 子 a b， a、 b兩 點(diǎn) 的 速 度方 向 如 圖 所 示根 據(jù) 力 與 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 的 關(guān) 系 ， 受 力方 向 如 圖 所 示 ,B正 確由 動(dòng) 能 定 理 和 功 能 關(guān) 系 可 知 C、D在 正 確若 粒 子 b a， a、 b兩 點(diǎn) 的 速 度方 向 如 圖 所 示v v 7、 如 圖 所 示 ， 是 負(fù) 點(diǎn) 電 荷 產(chǎn) 生 的 電 場(chǎng) 中 的 一 條 電 場(chǎng) 線(xiàn)

16、。 一 個(gè) 帶正 電 的 粒 子 （ 不 計(jì) 重 力 ） 從 a到 b穿 越 這 條 電 場(chǎng) 線(xiàn) 的 軌 跡 如 圖 中 虛 線(xiàn) 所 示 ，則 該 帶 電 粒 子 在 a點(diǎn) 的 加 速 度 一 定 在 b點(diǎn) 的 加 速 度 。 帶 電 粒 子 在 a點(diǎn) 的電 勢(shì) 能 一 定 在 b點(diǎn) 的 電 勢(shì) 能 。 （ 填 “ 大 于 ” 、 “ 小 于 ” 式 “ 等于 ” ） 。 N b a小 于大 于 F- 四 、 等 勢(shì) 面2、 幾 種 常 見(jiàn) 的 等 勢(shì) 面1、 定 義 ： 電 場(chǎng) 中 電 勢(shì) 相 同 的 各 點(diǎn) 構(gòu) 成 的 面 ， 叫 做 等 勢(shì) 面 。E + （ 1） 在 同 一 等 勢(shì) 面

17、 上 的 任 意 兩 點(diǎn) 間 移 動(dòng) 電 荷 ， 電 場(chǎng) 力 不 做 功（ 2） 電 場(chǎng) 線(xiàn) （ 或 E） 等 勢(shì) 面 ， 且 由 電 勢(shì) 較 高 的 等 勢(shì) 面 指 向 電 勢(shì) 較 低的 等 勢(shì) 面 3、 等 勢(shì) 面 的 特 點(diǎn) ：（ 4） 等 勢(shì) 面 密 處 場(chǎng) 強(qiáng) 大 、 電 場(chǎng) 線(xiàn) 密 ， 等 勢(shì) 面 疏 處 場(chǎng) 強(qiáng) 小 、 電 場(chǎng) 線(xiàn) 疏 （ 3） 不 同 等 勢(shì) 面 在 空 間 不 相 交 、 不 相 切 ， 閉 合（ 5） 沿 電 場(chǎng) 方 向 電 勢(shì) 降 低 最 快（ 6） 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 中 電 勢(shì) 均 勻 變 化 。 20100 針 對(duì) 訓(xùn) 練8、 關(guān) 于 等 勢(shì) 面 ， 正

18、 確 的 說(shuō) 法 是 （ ）A 電 荷 在 等 勢(shì) 面 上 移 動(dòng) 時(shí) 不 受 電 場(chǎng) 力 作 用 ， 所 以 不 做 功B 等 勢(shì) 面 上 各 點(diǎn) 的 場(chǎng) 強(qiáng) 大 小 相 等C 等 勢(shì) 面 一 定 跟 電 場(chǎng) 線(xiàn) 垂 直D 兩 等 勢(shì) 面 不 能 相 交 CD C 1 2 3針 對(duì) 訓(xùn) 練 UabUbcqUabqUbc9、 孤 立 點(diǎn) 電 荷 電 場(chǎng) 中 的 一 簇 等 勢(shì) 面 如 圖 所 示 中 虛 線(xiàn) 所 示 ， 其 電 勢(shì) 分 別為 1、 2、 3， a、 b、 c是 某 電 場(chǎng) 線(xiàn) 與 這 簇 等 勢(shì) 面 的 交 點(diǎn) ， 且 ab=ac.現(xiàn) 將一 負(fù) 正 電 荷 由 a移 到 b，

19、電 場(chǎng) 力 做 正 功 W1； 再 由 b移 至 c， 電 場(chǎng) 力 做 正 功W2,則 （ ）A.W1=W2， 1 2 3B.W1=W2， 1 2 3C.W1 W2， 1 2 3D.W1 W2， 1 2 3 10、 如 圖 ， 虛 線(xiàn) a、 b、 c勢(shì) 某 靜 電 場(chǎng) 中的 三 個(gè) 等 勢(shì) 面 ， 它 們 的 電 勢(shì) a最 大 ， c最少 ， 一 帶 正 電 的 粒 子 射 入 電 場(chǎng) 中 ， 其 運(yùn)動(dòng) 軌 跡 如 圖 實(shí) 線(xiàn) KLMN所 示 ， 由 圖 可 知（ ）A. 粒 子 從 K到 L的 過(guò) 程 中 ， 電 場(chǎng) 力 做 負(fù) 功B. 粒 子 從 L到 M的 過(guò) 程 中 ， 電 場(chǎng) 力 做

20、 負(fù) 功C. 粒 子 從 K到 L的 過(guò) 程 中 ， 電 勢(shì) 能 增 加D. 粒 子 從 L到 N的 過(guò) 程 中 ， 動(dòng) 能 減 少 K NMLabc針 對(duì) 訓(xùn) 練AC v F v F 方 法 一 : 根 據(jù) 電 場(chǎng) 力 做 功 的 正 負(fù) 判 斷 ： 如 何 比 較 電 荷 電 勢(shì) 能 的 大 小 呢 ？方 法 二 : 直 接 根 據(jù) 公 式 判 斷電 場(chǎng) 力 做 正 功 ， 電 勢(shì) 能 減 少 ；電 場(chǎng) 力 做 負(fù) 功 ， 電 勢(shì) 能 增 加 。q方 法 三 : 根 據(jù) 電 場(chǎng) 線(xiàn) 來(lái) 判 斷 負(fù) 電 荷 電 勢(shì) 能 增 加電 場(chǎng) 力 做 負(fù) 功順 著 電 場(chǎng) 線(xiàn) 移 動(dòng)正 電 荷 電 場(chǎng) 力 做 正 功順 著 電 場(chǎng) 線(xiàn) 移 動(dòng)