《2014高考物理一輪復(fù)習(xí)總教案82 電場能的性質(zhì)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2014高考物理一輪復(fù)習(xí)總教案82 電場能的性質(zhì)(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2課電場能的性質(zhì)(電勢)一、電勢差U (是指兩點(diǎn)間的)定義:電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)檢驗(yàn)電荷q(從AB),電場力做的功WAB跟其電量q的比值叫做這兩點(diǎn)間的電勢差,UAB=WAB/q 是標(biāo)量UAB的正負(fù)只表示兩點(diǎn)電勢誰高誰低。UAB為正表示A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢。數(shù)值上=單位正電荷從AB過程中電場力所做的功。等于A、B的電勢之差,即UAB=AB在勻強(qiáng)電場中UAB= EdE (dE表示沿電場方向上的距離)意義:反映電場本身性質(zhì),取決于電場兩點(diǎn),與移動(dòng)的電荷無關(guān),與零電勢的選取無關(guān),電勢差對應(yīng)靜電力做功, 電能其它形式的能。電動(dòng)勢對應(yīng)非靜電力做功 電能其它形式的能點(diǎn)評:電勢差很類似于重力場中的高度差物體
2、從重力場中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn),重力做的功跟其重量的比值叫做這兩點(diǎn)的高度差hW/G二、電勢(是指某點(diǎn)的)描述電場能性質(zhì)的物理量。必須先選一個(gè)零勢點(diǎn),(具有相對性)相對零勢點(diǎn)而言,常選無窮遠(yuǎn)或大地作為零電勢。正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為正,負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為負(fù)。定義:某點(diǎn)相對零電勢的電勢差叫做該點(diǎn)的電勢,是標(biāo)量在數(shù)值上=單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功.特點(diǎn): 標(biāo)量:有正負(fù),無方向,只表示相對零勢點(diǎn)比較的結(jié)果。 電場中某點(diǎn)的電勢由電場本身因素決定,與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。與零勢點(diǎn)的選取有關(guān)。 沿電場線方向電勢降低,逆。(但場強(qiáng)不一定減小)。沿E方向電勢降得最快。 當(dāng)存在幾個(gè)場源
3、時(shí),某處合電場的電勢等于各個(gè)場源在此處產(chǎn)生電勢代數(shù)和的疊加。電勢高低的判斷方法:1根據(jù)電場線的方向判斷;2電場力做功判斷;3電勢能變化判斷。點(diǎn)評:類似于重力場中的高度某點(diǎn)相對參考面的高度差為該點(diǎn)的高度注意:(1) 高度是相對的與參考面的選取有關(guān),而高度差是絕對的與參考面的選取無關(guān)同樣電勢是相對的與零電勢的選取有關(guān),而電勢差是絕對的,與零電勢的選取無關(guān)(2) 一般選取無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零當(dāng)零電勢選定以后,電場中各點(diǎn)的電勢為定值(3) 電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差等于A、B的電勢之差,即UAB=AB,沿電場線方向電勢降低.三、電勢能E1概念:由電荷及電荷在電場中的相對位置決定的能量,叫電荷的電勢能
4、。電勢能具有相對性,與零參考點(diǎn)的選取有關(guān)(通常選地面或遠(yuǎn)為電勢能零點(diǎn))特別指出:電勢能實(shí)際應(yīng)用不大,常實(shí)際應(yīng)用的是電勢能的變化。電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能=把電荷從此點(diǎn)移到電勢能零處電場力所做的功。E=q A0四、電場力做功與電勢能1電勢能:電場中電荷具有的勢能稱為該電荷的電勢能電勢能是電荷與所在電場所共有的。2電勢能的變化:電場力做正功電勢能減少;電場力做負(fù)功電勢能增加重力勢能變化:重力做正功重力勢能減少;重力做負(fù)功重力勢能增加3. 電場力做功:由電荷的正負(fù)和移動(dòng)的方向去判斷(4種情況)功的正負(fù)電勢能的變化(重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí))正、負(fù)電荷沿電場方向和逆電場方向的4種情況。(上課時(shí)一定要搞清楚的,否
5、則對以后的學(xué)習(xí)帶來困難)電場力做功過程就是電勢能與其它形式能轉(zhuǎn)化的過程(電勢差),做功的數(shù)值就是能量轉(zhuǎn)化的多少。W=FSCOS(勻強(qiáng)電場) W=qEd (d為沿場強(qiáng)方向上的距離)W=qU=-Ep,U為電勢差,q為電量重力做功:WGh,h為高度差,G為重量 電場力做功跟路徑無關(guān),是由初末位置的電勢差與電量決定重力做功跟路徑無關(guān),是由初末位置的高度差與重量決定四、等勢面、線、體1電場中電勢相等的點(diǎn)所組成的面為等勢面2特點(diǎn)(1) 各點(diǎn)電勢相等,等勢面上任意兩點(diǎn)間的電勢差為零,在特勢面上移動(dòng)電荷(不論方式如何,只要起終點(diǎn)在同一等勢面上)電場力不做功電場力做功為零,路徑不一定沿等勢面運(yùn)動(dòng),但起點(diǎn)、終點(diǎn)一
6、定在同一等勢面上。(2) 畫法規(guī)定:相領(lǐng)等勢面間的電勢差相等等差等勢面的蔬密可表示電場的強(qiáng)弱(3) 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體:整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢體,其表面為等勢面E內(nèi)=0,任兩點(diǎn)間UAB=0 越靠近導(dǎo)體表面等勢面越密,形狀越與導(dǎo)體形狀相似,等勢面越密電場強(qiáng)度越大,曲率半徑越小(越尖)的地方,等勢面(電場線)都越密,這就可解釋尖端放電現(xiàn)象,如避雷針。(4) 勻強(qiáng)電場,電勢差相等的等勢面間距離相等,點(diǎn)電荷形成的電場,電勢差相等的等勢面間距不相等,越向外距離越大(5) 等勢面上各點(diǎn)的電勢相等但電場強(qiáng)度不一定相等(6) 電場線等勢面,且由電勢高的面指向電勢低的面,沒電場線方向電勢降低。(7) 兩個(gè)等勢面
7、永不相交規(guī)律方法 1、一組概念的理解與應(yīng)用電勢、電勢能、電場強(qiáng)度都是用來描述電場性質(zhì)的物理,它們之間有十分密切的聯(lián)系,但也有很大區(qū)別,解題中一定注意區(qū)分,現(xiàn)列表進(jìn)行比較(1)電勢與電勢能比較:電勢電勢能1反映電場能的性質(zhì)的物理量荷在電場中某點(diǎn)時(shí)所具有的電勢能2電場中某一點(diǎn)的電勢的大小,只跟電場本身有關(guān),跟點(diǎn)電荷無關(guān)電勢能的大小是由點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢共同決定的3電勢差卻是指電場中兩點(diǎn)間的電勢之差,U=AB,取B=0時(shí),A=U電勢能差是指點(diǎn)電荷在電場中兩點(diǎn)間的電勢能之差=AB=W,取B=0時(shí),A=4電勢沿電場線逐漸降低,取定零電勢點(diǎn)后,某點(diǎn)的電勢高于零者,為正值某點(diǎn)的電勢低于零者,為負(fù)值正點(diǎn)荷(十
8、q):電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相同負(fù)電荷(一q):電勢能的正負(fù)限電勢的正負(fù)相反5單位:伏特單位:焦耳6聯(lián)系:=q,w=qU(2)電場強(qiáng)度與電勢的對比電場強(qiáng)度E電勢1描述電場的力的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)2電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于放在該點(diǎn)的正點(diǎn)電荷所受的電場力F跟正點(diǎn)電荷電荷量q的比值E=F/q,E在數(shù)值上等于單位正電荷所受的電場力電場中某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)跟選定的標(biāo)準(zhǔn)位置(零電勢點(diǎn))間的電勢差,=/q,在數(shù)值上等于單位正電荷所具有的電勢能3矢量標(biāo)量4單位:N/C;V/mV(1V=1J/C)5聯(lián)系:在勻強(qiáng)電場中UAB=Ed (d為A、B間沿電場線方向的距離) 電勢沿著電場強(qiáng)度的方向降落2、 公式E=U/
9、d的理解與應(yīng)用(1)公式E=U/d反映了電場強(qiáng)度與電勢差之間的關(guān)系,由公式可知,電場強(qiáng)度的方向就是電勢降低最快的方向(2)公式E=U/d只適用于勻強(qiáng)電場,且d表示沿電場線方向兩點(diǎn)間的距離,或兩點(diǎn)所在等勢面的范離(3)對非勻強(qiáng)電場,此公式也可用來定性分析,但非勻強(qiáng)電場中,各相鄰等勢面的電勢差為一定值時(shí),那么E越大處,d越小,即等勢面越密3、 電場力做功與能量的變化應(yīng)用電場力做功,可與牛頓第二定律,功和能等相綜合,解題的思路和步驟與力學(xué)中的完全相同,但要注意電場力做功的特點(diǎn)與路徑無關(guān)內(nèi)容總結(jié)(1)第2課電場能的性質(zhì)(電勢)一、電勢差U (是指兩點(diǎn)間的)= 1 * GB3定義:電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)檢驗(yàn)電荷q(從AB),電場力做的功WAB跟其電量q的比值叫做這兩點(diǎn)間的電勢差,UAB=WAB/q 是標(biāo)量UAB的正負(fù)只表示兩點(diǎn)電勢誰高誰低(2)= 2 * GB3數(shù)值上=單位正電荷從AB過程中電場力所做的功