《高三物理第一輪復習 第七章 第二單元 第3課時 電勢 電勢差 電勢能課件 選修31》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高三物理第一輪復習 第七章 第二單元 第3課時 電勢 電勢差 電勢能課件 選修31(31頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、高考總復習高考總復習物理物理第二單元第二單元 電場能的性質電場能的性質第第3課時課時 電勢電勢 電勢差電勢差 電勢能電勢能 選修3-1 第七章電場高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理基礎回顧基礎回顧考點一 電勢與電勢差1電勢差UAB(1)定義:電荷在電場中由一點A移到另一點B時,_所做的功WAB跟_的電荷量的比值WAB/q,叫做A、B兩點間的電勢差(也叫電壓),用UAB表示(2)定義式:UAB_.(3)單位:_,1 V1 J/C.(4)電勢差是_,但有正負,正負表示電勢的高低高考總復習高考總復習物理物理2電勢 (1)定義:在電場中選定一個標準位置,那么電場中某點跟這個標準位
2、置的電勢差叫該點的電勢在數(shù)值上等于把_從某點移動到_(零電勢點)時電場力所做的功(2)定義式: AUA0_.(3)單位:_.(4)電勢是_,但有正負,電勢的正負表示該點電勢比零電勢高還是低答案:1(1)電場力移動電荷 2(1)單位正電荷標準位置(3)伏特(V)(4)標量(3)伏特(V)(4)標量高考總復習高考總復習物理物理要點深化要點深化 從能量的角度反映了電場的性質電場力做功WAB與q成正比,與A到B的路徑無關,所以 既與q無關,又與A、B間的路徑無關由于功是能量轉化的量度,因此 是從能的角度反映了電場的性質(2)電場力做功有正負之分,電荷量也有正負之分,利用UAB 計算時,要注意到WAB、
3、q及UAB的正負(3)證明UABUBA.設在電場中移動同一個電荷從A到B電場力做功WAB,從B到A電場力做功WBA,由于電荷回到出發(fā)點A,所以WABWBA0,由此可得:UABUBA.高考總復習高考總復習物理物理2電勢的理解(1)電場中某點的電勢是指這點和所選的零電勢點的電勢差(2)電勢的高低是相對的在討論電勢的大小時,首先必須選定某一位置的電勢為零,否則討論無意義零點的選取是任意的,但一般在理論上取離場源電荷無窮遠處為零電勢位置實際應用時,常取大地為零電勢點在孤立正點電荷形成的電場中,各點電勢均為正值,即 0;在孤立的負點電荷形成的電場中,各點電勢均為負值,即 0.高考總復習高考總復習物理物理
4、(3)由電勢的定義不難得出,電場中某點的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移至零勢點時電場力做的功這說明,當電場中某點的位置和零電勢點確定后,這一點的電勢就確定了,與該點有無檢驗電荷無關,即電勢的大小是由電場本身和零電勢位置決定,但電勢差卻與零電勢點的選取無關(4)沿電場線的方向電勢越來越低,場強的方向是電勢降落最快的方向(5)UAB A B,兩點間的電勢差等于兩點電勢的差高考總復習高考總復習物理物理基礎回顧基礎回顧考點二 電勢能 1定義:電荷在電場中所具有與電荷_有關的能量叫電荷的電勢能2單位:焦耳(J) 3電勢能是_4特點(1)是電荷與所在電場所共有的,即屬于_的電勢能;(2)電勢能與零勢能
5、參考點的選取有關,通常取無窮遠處或_的電勢能為零答案:1位置 3標量4(1)系統(tǒng)(2)大地高考總復習高考總復習物理物理要點深化要點深化1電勢與電勢能的關系電勢的大小取決于場源電荷和該點的位置,數(shù)值上等于單位正電荷在該點具有的電勢能,與檢驗電荷q無關電荷在電場中某點所具有的電勢能的大小,不僅與電勢大小有關,而且與檢驗電荷的電荷量大小、正負都有關系,即Epq .高考總復習高考總復習物理物理2電場力做功與電勢能、電勢差的關系電場力對電荷做功會引起電勢能的變化在電場中移動電荷時,如果電場力對電荷做正功,電勢能就減少;如果電場力對電荷做負功,電勢能就增加電勢能的變化總等于電場力對電荷所做的功在電場中A、
6、B兩點間移動電荷時,電場力做的功WAB等于電荷量q與A、B間電勢差的乘積:WABqUAB.此公式適用于任何電場由于電場力是保守力,故它對電荷做功與路徑無關高考總復習高考總復習物理物理基礎回顧基礎回顧考點三 等勢面 1定義:電場中_的各點構成的面叫等勢面 2在同一等勢面上移動電荷,電場力_答案:1電勢相同 2不做功要點深化要點深化1等勢面的實質等勢面是為了形象、直觀地描述電場的場強分布和電勢分布而假想的面,實際上并不存在2等勢面的特點(1)在同一等勢面上移動點電荷,電場力不做功,電荷的電勢能不變(電場力做的功為零時,電荷不一定沿等勢面移動)高考總復習高考總復習物理物理要點深化要點深化(2)等勢面
7、與電場線相垂直(3)等勢面密的地方場強大(4)任意兩個等勢面都不會相交(5)電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢較低的等勢面3常見電場的等勢面(1)點電荷的等勢面是一些同心球面(2)等量異種點電荷連線的中垂線所在的平面是一個等勢面,其余等勢面對稱分布為雙曲面(3)勻強電場的等勢面為平行平面,等差等勢面間距離相等高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理題型一 電勢高低的判斷1根據電場線的方向來判斷(1)沿著電場線的方向,電勢逐漸降低,且沿電場線電勢降低最快(2)在同一等勢面上電勢相等,電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面2根據電勢差的定義UAB ,若UAB0,則A點電勢
8、比B點電勢高;若UAB0,則A點電勢比B點電勢低高考總復習高考總復習物理物理 如右圖所示,在等量正電荷連線的中垂線上取A、B、C、D四點,A、D兩點與B、C兩點均關于O點對稱,令各點電勢分別為 A、 B、 C、 D,則下列說法正確的是()A A B C D B A DC A D、 B C D A C、 B D高考總復習高考總復習物理物理點評:(1)等量正點電荷連線的中垂線上,中點電勢最高(2)等量負點電荷連線的中垂線上,中點電勢最低(3)等量異種點電荷連線的中垂線是等勢線,取無窮遠處電勢為零,中垂線上各點電勢為零解析:等量正點電荷連線的中點O處合場強為零,中垂線O上方合場強沿中垂線向上,下方合
9、場強沿中垂線向下,因“沿場強方向電勢降低”可判斷A錯、B對;電勢是標量,由對稱性可知C對、D錯本題還可以根據等量正點電荷等勢面的分布情況,結合等勢面與電場線的關系判斷答案:BC高考總復習高考總復習物理物理題型訓練題型訓練1.如右圖所示,P、Q是兩個電荷量相等的異種電荷,在其電場中有a、b、c三點在一條直線上,平行于P、Q的連線,b在P、Q連線的中垂線上, , a、 b、 c分別表示a、b、c三點的電勢,Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的場強大小,下列說法正確的是()A a b c B a c bCEaEbEc DEbEaEcabbc高考總復習高考總復習物理物理解析:從a到b和從b到c,電
10、場力對正電荷均做正功,所以a到b到c的電勢能逐漸變小電勢是標量,疊加遵從代數(shù)加減法則根據正電荷產生的電勢為正,負電荷產生的電勢為負,電勢大小與電荷多少及距離有關,b點到正、負電荷距離一樣遠,所以電勢為零,所以 a b c.根據等量異種電荷電場線分布可知EbEaEc,但應注意三處場強方向不同答案:A高考總復習高考總復習物理物理題型二 電場力做功與電勢差、電勢能的關系一帶電荷量為q3106 C的點電荷,從電場中A點移到B點時,克服電場力做功6104 J,從B點移動到C點時,電場力做功9104 J,則()AAB間電勢差為UAB200 VBBC間電勢差為UBC300 VC電荷在B點的電勢能大于在A點的
11、電勢能D若以B點電勢為零,則電荷在C點的電勢能為EC9104 J解析:電荷從A點移動到B點時,電場力做功為WAB6104 J,根據電勢差的計算公式,高考總復習高考總復習物理物理有: 300 V, 故A正確B錯誤; 由于電荷從A點移到B點時克服電場力做功,電勢能增加,故電荷的在B點的電勢能大于在A點的電勢能,C正確設 B0,根據UBC B C,解得 CUBC300 V,所以電荷在C點電勢能ECq C9104 J,D錯誤答案:AC點評:首先在計算電勢差和電勢的時候都要注意做功、電荷量的正、負性;其次從電勢差確定電勢一定要有零勢點的選取說明;再次,要利用電場力做功的性質來判斷電勢能的變化或高低高考總
12、復習高考總復習物理物理題型訓練題型訓練2.如右圖所示的勻強電場E的區(qū)域內,由A、B、C、D、A、B、C、D作為頂點構成一正方體空間,電場方向與面ABCD垂直下列說法正確的是()AA、D兩點間電勢差UAD與A、A兩點間電勢差UAA相等B帶正電的粒子從A點沿路徑ADD移到D點,電場力做正功C帶負電的粒子從A點沿路徑ADD移到D點,電勢能減小D帶電的粒子從A點移到C點,沿對角線A C與沿路徑ABBC電場力做功相同高考總復習高考總復習物理物理解析:電場力的方向與面ABCD垂直,所以面ABCD是等勢面,A、D兩點的電勢差為0,又因A、A兩點的電勢差不為0,所以選項A錯帶正電的粒子從A點到D電場力不做功,
13、而由DD電場力做功,所以選項B正確;同理,帶負電的粒子從A點沿路徑ADD移到D點,電場力做負功,電勢能增大,選項C錯;由電場力做功的特點得選項D也正確答案:BD高考總復習高考總復習物理物理題型三 等勢面的理解與應用a、b、c、d為某一電場中的等勢面一帶負電粒子飛入電場后只在電場力作用下沿M點到N點(見右圖)的虛線運動不計粒子的重力,由圖可知()AM點處的電場強度大于N點處的電場強度B帶電粒子在N點的速度比在M點處的速度大C帶電粒子在N點處的電勢能比在M點處的電勢能大D四個等勢面電勢關系為 a b c d 高考總復習高考總復習物理物理解析:先根據電場線與等勢線的關系作得如右圖所示的電場線,由此可
14、知,M點處的電場線比N點處的電場線密,電場強度大,由此看出,等勢線密的地方電場線也密,故A正確在M點畫軌跡的切線為帶電粒子的速度方向,由于軌跡要處于電場力與速度所夾的角度內,故電場力必須沿M點上的電場線向右,由此可知粒子運動至N點電場力做負功,電勢能增加,則動能減小,速度減小,選項B錯C對;又因為移動的是負電粒子,則電勢將減小,四個等勢面電勢關系為 a b cUb,C選項不正確;根據檢驗電荷的位移與所受電場力的夾角大于90,可知電場力對檢驗電荷做負功功是能量變化的量度,可判斷由ab電勢能增加,B選項正確;又因電場力做功與路徑無關,系統(tǒng)的能量守恒,電勢能增加則動能減小,即速度減小,D選項正確答案
15、:BD高考總復習高考總復習物理物理高考總復習高考總復習物理物理警示 混淆電勢與電勢差的概念將一電荷量為q2106 C的點電荷從電場外一點移至電場中某點A,電場力做功4105 J,求A點的電勢錯解:電場力做功WqU,得U V20 V,所以可得A點電勢為20 V.分析糾錯:錯誤混淆了電勢與電勢差兩個概念間的區(qū)別在電場力的功的計算式WqU中,U是指電場中兩點間的電勢差而不是某點電勢解法一設場外一點P電勢為 P且 P0,從PA,電場力的功WqUPA,所以Wq( P A),即41052106(0 A),得 A20 V.高考總復習高考總復習物理物理解法二設A與場外一點P的電勢差為U,由WqU,所以U V20 V,設UP0,所以 20 V因為電場力對正電荷做正功,必由高電勢移向低電勢,所以 A20 V答案:20 V點評:公式WqU有兩種用法:(1)當電荷由AB時,寫為WqUABq(UAUB),強調帶符號用,此時W的正、負直接與電場力做正功、負功對應,如“解法一”;(2)W,q,U三者都取絕對值運算,如“解法二”,但所得W或U的正負號需另做判斷高考總復習高考總復習物理物理祝祝您您