1.4 电势能与电势 课件-2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册(共15张PPT)

(课件网) 一、静电场的描述 1.4 电势能与电势 一、电场力做功 1.如图10.1-5，在电场强度为60 N/C的匀强电场中有A、B、C三个点，AB为5 cm，BC为12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向的夹角为60°。将电荷量为4×10-8 C的正电荷从A点移到B点，再从B点移到C点，静电力做了多少功？若将该电荷沿直线由A点移到C点，静电力做的功又是多少？ 从中，你可以得出什么结论？ 一、电场力做功 表达式1: （匀强电场） 特点：电场力做功与路径无关。 二、电势能EP 思考：正电荷q在电场力的作用下从A运动到B，电场力做什么功？动能怎么变化？ 增加的动能是什么能转化而来？ 二、电势能EP 1、定义：电荷在电场中，与电场共同拥有的，与电荷量q，与电场位置有关的一种势能； 2、标量，正负号表示大小； 3、具有相对性，系统性。一般选大地为0势能面； 4、电势能变化：通过电场力做功实现； 正功，电势能减少；负功，电势能增加； 选取B点为0势能面，则电场中A点的电势能等于将电荷从A点移到0势能面的过程中电场力所做的功； 任务二 2、如图 2-4 所示，两块平行金属板间距离为 4 cm，电场强度为 5×105N/C。一电子沿电场线从正极板运动到负极板时，静电力做了多少功？它的电势能怎样变化？若规定负极板为零电势能点，电子在正极板的电势能多大？（电子电荷量的大小为 1.60×10-19 C） 任务三 3、一电荷量为 -3×10-6C 的点电荷，从电场中的 A 点移动到 B 点，克服静电力做功 6×10-4J，从 B 点移动到 C 点静电力做功 9×10-4J。 （1）若以 B 点为零电势能点，电荷在 A 点的电势能为多少？ （2）若以 C 点为零电势能点，电荷在 A 点的电势能为多少？ 三、电势 如图 2-5 所示，在一电场强度为 E 的匀强电场中， 取 B 点为零电势能点，若一个带正电的试探电荷 q1 沿电场线从 A 点移动到 B 点，A 点与 B 点的距离为 d， （1）试求静电力做的功，并求出 电荷在A处所具有的电势能； （2）改为移动带正电的试探电荷 q2则电场力做功和A处的电势能又 是多少？ 回顾场强的定义方法，结合本题，你有什么启发？ 三、电势 1、定义：物理学上，把电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比，叫做这一点的电势； 3、标量，正负号表示大小，定义式带符号运算； 4、具有相对性。一般选大地为0电势点； 2、定义式： 5、单位：伏特V； 任务四 4、如图 2-6 所示，匀强电场的电场强度为 30 N/C，A、 B、C 是电场中同一条电场线上的三个点，相邻两个点的距离均为 10 cm。 （1）以 C 点为零电势点，求 A、B 两点的电势； （2）A、B、C 三点中哪个点的电势最高？哪个点的电势最低？ 在本题中，关于电势的高低判断，你有什么发现吗？ 任务五 5、电场中有 A、B 两点，若电荷量为 2×10-9C 的试探电荷在电场中的 A 点时，电势能为 4×10-8J； 在 B 点时，电势能为 6×10-8J。 （1）计算并比较 A、B 两点的电势高低。 （2）若电荷量为 -2×10-9C 的试探电荷分别在 A、B 两点，其电势能分别为多少？ （3）正、负电荷在电场中具有的电势能大小与电势高低有何关系？ 三、电势 6、特点： 1、沿着电场线方向，电势逐渐降低； 2、正电荷：电势越高，电势能越大； 负电荷： 电势越高，电势能越小； 任务六 6、在图 2-3-9 所示的匀强电场中，如果 A 板接地，M、N 两点中，哪一点的电势高？电势是正值还是负值？如果 B 板接地，哪一点的电势高？电势是正值还是负值？取大地的电势为零。 思考： 电场中另有一点P与MN不在一条直线上，如何比较电势高低？ 四、等势面 1、定义：电势相等的点构成的面叫做等势面； 2、物理学上为了让等势面也能反映电场强弱，画的是等差等势面，等差等势面越密集，场强越强； 3、等势面上移动电荷 ... ...