等量同种电荷电势分布ppt课件

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1、第四节第四节电势和电势差电势和电势差第四节电势和电势差1复习回顾：复习回顾：1、重力做功有什么特点？、重力做功有什么特点？与路径无关与路径无关,由由初末位置的高度差初末位置的高度差来决定来决定2、重力做功与重力势能的关系？、重力做功与重力势能的关系？重力做功做重力做功做正功正功，重力势能，重力势能减少减少重力做功做重力做功做负功负功，重力势能，重力势能增加增加3 3、重力势能是相对的，还是绝对的？、重力势能是相对的，还是绝对的？是相对的是相对的,须选定须选定零势能参考面零势能参考面复习回顾：1、重力做功有什么特点？与路径无关,由初末位置的高2结论：在结论：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的匀强

2、电场中移动电荷时，静电力做的功功与电荷经过的与电荷经过的路径路径无关无关,只只与电荷的与电荷的起始位起始位置和终止位置置和终止位置有关有关。对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用B+AFq q+思考：思考：在匀强电场中，在匀强电场中，把正电荷沿不同路径把正电荷沿不同路径从从A A点移到点移到B B，电场力，电场力做功多少？做功多少？一、一、静电力做功的特点静电力做功的特点结论：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无3二、电势能二、电势能3 3、电场力做功与电势能变化的关系：、电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的变化量。电场力做的功等于电势能的变化量。1 1、

3、概念：、概念：电荷在电场中具有电荷在电场中具有与其位置有关的与其位置有关的势能势能，这种，这种势能叫做电势能。势能叫做电势能。2 2、特点：、特点：电场力做电场力做正功正功，电荷的，电荷的电势能减小电势能减小；电场力做电场力做负功负功，电荷的，电荷的电势能增加电势能增加；二、电势能3、电场力做功与电势能变化的关系：1、概念：电荷在4二、电势能二、电势能例、如图所示的点电荷电场中例、如图所示的点电荷电场中（1 1）把）把+q+q由由A A移到移到B B，电场力做，电场力做_功，电势能功，电势能_（2 2）把）把-q-q由由A A移到移到B B，电场力做，电场力做_功，电势能功，电势能_（3 3）

4、把）把+q+q由由C C移到移到D D，电场力做，电场力做_功，电势能功，电势能_（4 4）把）把-q-q由由C C移到移到D D，电场力做，电场力做_功，电势能功，电势能_正正减少减少负负增加增加负负增加增加正正减少减少+A AB B-C CD D二、电势能例、如图所示的点电荷电场中（1）把+q由A移到B，5思考分析：思考分析：1、重力做功多少与什么有关？、重力做功多少与什么有关？物体本身的重力物体本身的重力2、电场力做功多少与什么有关？、电场力做功多少与什么有关？电荷本身的电荷量电荷本身的电荷量初末位置的初末位置的高度差高度差？思考分析：1、重力做功多少与什么有关？物体本身的重力2、电场6

5、三、电势差（电压）三、电势差（电压）1 1、概念：电场力、概念：电场力做的功做的功与所移动的电荷的与所移动的电荷的电量电量的比值，的比值，叫做电场中叫做电场中A A、B B两点的两点的电势差电势差。（1 1）定义式：）定义式：（2 2）单位：）单位：伏特伏特 符号符号V V 1V=1 J/C1V=1 J/C（3 3）电势差是）电势差是标量标量（4 4）电势差的）电势差的物理意义物理意义：电场中：电场中A A、B B两点的电势差两点的电势差U UABAB在数值上在数值上等于等于单位正电荷单位正电荷由由A A点移到点移到B B点，点，电场力做电场力做的功的功W WABAB三、电势差（电压）1、概念

6、：电场力做的功与所移动的电荷的电量7练习练习 1 1、如图所示的电场中，、如图所示的电场中，A A、B B两点间的电势差两点间的电势差U UABAB=10V=10V，将点电荷将点电荷q q=-210=-210-9-9C C，由，由A A点移到点移到B B点，静电力所做的功点，静电力所做的功是多少？是多少？解：电场力所做的功解：电场力所做的功 W WABAB=q=qU UABAB=10=10（210210-9-9）J=-210J=-210-8-8J J2 2、如图所示的电场中，把点电荷、如图所示的电场中，把点电荷q q=210=210-11-11C C，由，由B B点点移到移到A A点，电场力做

7、功点，电场力做功W WBABA=-210=-210-10-10J J。B B、A A两点间的电两点间的电势差势差U UBABA等于多少？等于多少？解：由静电力做功与电势差的关系得解：由静电力做功与电势差的关系得练习 1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=108计算时将计算时将各量的各量的正、负号代入公式正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断。并根据结果的正、负号进行判断。【讨论【讨论1】：】：UAB由什么决定？由由什么决定？由WAB、q决定吗？决定吗？【讨论【讨论3】：电势差可以是正的，但可以是负的吗？】：电势差可以是正的，但可以是负的吗？【讨论【讨论2 2】：在应用公式】

8、：在应用公式或时，如何处理各物理量的符号？时，如何处理各物理量的符号？在静电场中在静电场中任意两点的电势差任意两点的电势差是是确定的确定的，它，它反映电场本身的性质反映电场本身的性质可以是正数，可以是负数。可以是正数，可以是负数。计算时将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断9四、电势四、电势电势差即电势之差，即电势差即电势之差，即 若选择电场中的若选择电场中的P点为点为电势参考点电势参考点，即，即规定规定P点的电势为零点的电势为零1 1、定义：电场中任意一点、定义：电场中任意一点A A的的电势电势，数值上等于把，数值上等于把单位正电荷单位正电荷从从A A点移动到点移动到参考点参

9、考点（零电势点零电势点）电场力电场力所做的功所做的功2 2、标量标量，只有大小，没有方向，但有，只有大小，没有方向，但有正负正负。3 3、单位：伏特（、单位：伏特（V V）四、电势电势差即电势之差，即 若选择电场中的P点为电势参考点10四、电势四、电势4 4、电势与电场线的关系：、电势与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低沿着电场线方向电势逐渐降低5 5、零电势位置的规定零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。（大地或无穷远默认为零大地或无穷远默认为零）思考：

10、思考：沿电场线方向沿电场线方向,电势将怎样变化电势将怎样变化?四、电势4、电势与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低511练习练习 W WABAB=qUqUABAB=（-1.610-1.610-8-8）1000=-1.6101000=-1.610-5-5 J J电场力做负功，则电势能增加，增加电场力做负功，则电势能增加，增加1.6101.610-5-5J J 1 1、电场中、电场中A A、B B两点的电势是两点的电势是 ，A=800 V，B=-200 V把电荷把电荷q=-1.610-8C由由A点移到点移到B点，电场力做了多少功？点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？

11、电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？A解：UAB=B=800-（-200）=1000 V练习 WAB=qUAB=（-1.610-8）100012第四节第四节 电势和电势差电势和电势差 三等势面三等势面1、定义：电场中电势相等的点构成的面、定义：电场中电势相等的点构成的面2、等势面的性质：、等势面的性质：在同一等势面上各点电势相等，所以在在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移同一等势面上移动电荷，电场力做功为动电荷，电场力做功为 _ 电场线跟等势面电场线跟等势面_。沿着电场线的方向各等势面上的电势沿着电场线的方向各等势面上的电势_，逆着电场线，逆着电场线的方向各等势面上的电势的方向

12、各等势面上的电势_。电场线密的区域等势面电场线密的区域等势面_，电场线疏的区域等势面，电场线疏的区域等势面_；等势面越密，电场强度越等势面越密，电场强度越_ 等势面会不会等势面会不会相交相交?3、几种电场的电场线及等势面（见课本、几种电场的电场线及等势面（见课本P18）垂直垂直减小减小增大增大密密疏疏大大(不会不会)为零为零第四节 电势和电势差 三等势面3、几种电场的电场线及等势13n1.如图所示，虚线如图所示，虚线a、b和和c是某静电场中的三个是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为等势而，它们的电势分别为 a、b和和 c，a b c。一带正电的粒子射入电场中，其。一带正电的粒子射入电场中

13、，其运动轨迹如实线运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知所示，由图可知().n(A)粒子从粒子从K到到L的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功n(B)粒子从粒子从L到到M的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功n(C)粒子从粒子从K到到L的过程中，电势能增加的过程中，电势能增加n(D)粒子从粒子从L到到M的过程中，动能减少的过程中，动能减少AC1.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的14练习练习 2 2 2 2、有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入电场向右运动，经过等势面入电场向右运动，经过等势面a a时质子的动能为时质

14、子的动能为500500eVeV，那么它经过等势面，那么它经过等势面e e时动能多大？时动能多大？【答案】【答案】【答案】【答案】300300eVeV练习 2、有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入电场向右15四、等量四、等量异种异种点电荷点电荷连线上连线上和和中垂线中垂线上场强及电势上场强及电势的变化规律的变化规律电势的变化规律电势的变化规律 连线上连线上：由正电荷到负电荷电势：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。逐渐减小。中垂线上中垂线上：各点电势相等且都等：各点电势相等且都等于零。于零。场强的变化规律场强的变化规律 两电荷直线两电荷直线 连线的连线的中点中点相对于相对于连线上其它各点的场强最

15、小，相对连线上其它各点的场强最小，相对中垂线上其他点，此处场强最大。中垂线上其他点，此处场强最大。四、等量异种点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律电势16五、等量五、等量正点电正点电荷连线上和中垂线上场强及电势的荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律变化规律电势的变化规律电势的变化规律 连线上连线上：中点中点电势电势最小最小 中垂线上中垂线上：中点中点的电势的电势最高最高，由中点到无穷远电势逐渐减小，由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。无穷远电势为零。场强的变化规律场强的变化规律 连线连线中点中点合合场强为零场强为零，无穷远，无穷远处也为零，则从中点沿中垂线向处也为零，则从中点沿中垂线向两侧，场强一定先增大后减小。两侧，场强一定先增大后减小。等量的负点电荷等量的负点电荷连线上连线上和和中垂线上中垂线上场强及电势的变化规律呢？场强及电势的变化规律呢？五、等量正点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律电势的17电场强度与电势的关系电场强度与电势的关系:1 1、E E大处，大处，高，高，高处，高处，E E 大。大。不一定不一定也不一定也不一定2 2、E E为零处，为零处，为零，为零，为零处，为零处，E E 为零为零.不一定不一定不一定不一定结论：结论：场强与电势场强与电势无直接关系无直接关系.电场强度与电势的关系:1、E大处，18