高中物理选修3-1-电势能的理解与应用.pptVIP

高中物理 选修 3-1 静电场 南京化学工业园区·史献计工作室制作 基础知识回放 4 电势能的理解与应用 电场力做功的特点 电场力功与电势能的关系 电场力做功与路径无关，只与电荷在电场中初、末位置有关 电场力做正功，电势能减少 电场力做负功，电势能增加 W电 = -ΔEP 电势能 电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。 EPA = WA0 电势 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。 φA = EPA —— q 电场线指向电势降低的方向 等势面 电场中电势相同的各点构成的面 在等势面上移动电荷，电场力不做功 电场线跟等势面垂直 且由高等势面指向低等势面 若相邻等势面间电势差相等 则等势面密集处电场强，疏处电场弱 电势能及电势的理解 例1 如图所示，在场强为 E 的水平匀强电 场中，一根长为 l 的绝缘杆两端分别 固定着带有电荷量为 +q 和 – q 的小 球（不计大小）。现让绝缘杆绕杆中 点 O 逆时针转 α角，则转动过程中， 电场力对小球所做的功？ +q - q O E W = - qEl(1 - cosα) 例2 如果 q = 1.0×10－8 C 的电荷从 无穷远移到电场中 A 点，需要 克服电场力做功 W = 1.2×10－4 J。求： (1) q 在 A 点的电势能和 A 点的电势 (2) q 未移入电场前 A 点的电势。 (1) EA = 1.2×10－4 J φA = 1.2×104J (2) φA = 1.2×104J 例3 比较电势高低 (1) +q 在 A 点的电势能比在 B 点大 那么，φA _____ φB (2) - q 在 C 点的电势能比在 D 点大 那么， φC _____ φD (3) +q 在 a 点的电势能为负， - q 在 b 点的电势能也为负值 那么， φa _____ φb 归纳总结： 在静电场中： ① 同一正电荷电势高的地方，电势能 大；在电势低的地方，电势能小 ② 同一负电荷电势高的地方，电势能 小；在电势低的地方，电势能大 ③ 正试探电荷电势能为负值的点的电 势小于负的试探电荷电势能为负值 点的电势 小于 负 小 负 正 高 大 低 高 小 低 大 正 负 负 例４图示是某电场中电场线的分布 图，试判断电势高低。 φM _____ φN、 φM _____ φP N M P E 体会： ① 比较同一电场线上电 势高低看电场线走向 ② 比较不同一电场线上点 电势高低，先作等势面 或等势线，然后看走向 例5 取无穷远为零电势点，请点电荷 +Q、-Q电场中某一点P产生的电 势及试探电荷+q、-q 在 P 点的电 势能特点填入表格 -Q +Q P点移近场过程中 φP E+qP E-qP -q电势能正负 +q电势能正负 电势正负 场源 正 正 正 负 负 负 升高 降低 变小 变大 变大 变小 例6 图示是某电场中等势线分布图。 试画出电场线的大致分布。并求 电量q = 2.0×10－6 C的电荷由 A 点分别移到B、C点和由B点分别 移到A、C点 电场力所做的功。 A B C 10V 6V 8V 例7 如图所示，电场中有A、B 两点， 则下列说法中正确的是 （ ） A. 电势φA φB，场强 EA EB B. 电势φA φB，场强 EA EB C. +q在电场中电势能 EPA EPB D. - q在电场中电势能 EPA EPB B A BD 体会： ① 电势高低，看电场线走向 ② 场强大小，看电场线疏密 ③ 电势能高低，看电场力做功 例 8 下列关于电场性质的说法中正确 的是 （ ） A. 电场强度大的地方，电场线一定 密，电势也一定高 B. 电场强度大的地方，电场线一定 密，电势却不一定高 C. 电荷在电势高的地方，电势能也 一定高 D. 电场强度为零的地方，电势一定 也为零 B 高中物理 选修 3-1 静电场 南京化学工业园区·史献计工作室制作 * * * *