人教版選修31 第一章 第5節(jié) 電勢差 課件（33張）.pptVIP

第一章 靜電場 5電勢差 課前預習 1 定義電場中兩點間電勢的 也叫 2 關系式設電場中a點的電勢為 a b點的電勢為 b 則 a b兩點之間的電勢差為 uab b a兩點之間的電勢差可以表示為 uba 所以uab uba 電勢差 電壓 差值 電壓 a b b a 3 電勢差的正負電勢差是 但有正 負 電勢差的正 負表示兩點間電勢的高低 所以電場中各點間的電勢差可依次用 相加 4 單位在國際單位制中 電勢差與電勢的單位相同 均為 符號 標量 代數(shù)法 伏特 v 1 關系wab quab或uab 2 證明wab q a q b 即wab quab 3 物理意義電勢差是表征 的性質的物理量 在數(shù)值上a b兩點間的電勢差等于 由a點移動到b點時電場力做的功 電勢差與靜電力做功的關系 epa epb q a b 電場能 單位正電荷 判一判 1 電場中兩點的電勢越高 電勢差越大 2 uab 0說明從a到b電勢降低 3 電勢差有正負值 是矢量 4 wab 0說明電荷從a點移到b點的過程中靜電力做正功 5 若uab 0 則電場對電荷q做的功wab 0 6 公式wab quab適用于任何電場 不必考慮靜電力的大小和電荷移動的路徑 對于靜電力是變力時 也同樣適用 a 解析 若c點電勢為零 a點電勢為4v b點電勢為2v 比較可得 電勢零點改變時 各點間的電勢差不變 課內探究 提示 戶外高壓線上的幾十萬伏高壓是指相鄰輸電線之間的電勢差 而小鳥是站在一根高壓線上 兩爪之間的電勢差非常小 流過小鳥的電流也非常小 當然沒有生命危險 探究一對電勢差的理解 1 關于電勢差的四點說明 1 電場中兩點間的電勢差 由電場本身決定 與在這兩點間移動的電荷的電荷量 靜電力做功的大小無關 在確定的電場中 即使不放入電荷 任何兩點間的電勢差也有確定值 2 講到電勢差時 必須明確所指的是哪兩點的電勢差 a b間的電勢差記為uab b a間的電勢差記為uba 3 電勢差為標量 有正 負之分 電勢差的正負表示電場中兩點間的電勢的高低 4 電場中兩點間的電勢差與電勢零點的選取無關 2 電勢差與電勢的比較 答案 5v 2v3v c 探究二靜電力做功的多種求解方法 思考 公式wab quab適用于任何電場嗎 適用于帶電粒子受多個力的情況嗎 功的公式w fscos 可以用來計算靜電力做的功嗎 提示 適用 適用 可以 1 電場力做功的求解四法 2 應用公式wab quab時的兩點注意 1 公式wab quab適用于任何電場 其中uab為電場中a b兩點間的電勢差 wab僅是靜電力做的功 不包括從a到b移動電荷時 其他力所做的功 2 wab uab q均可正可負 wab取負號表示從a點移動到b點時靜電力對電荷做負功 uab取負號表示 a b q取負號表示試探電荷為負電荷 解題指導 因為q是正點電荷 所以以q為圓心的球面是一個等勢面 這是一個重要的隱含條件 由a點到b點的過程中電場力是變力 所以不能直接用w fl求解 只能考慮運用功能關系 1 若滑塊從水平軌道上距離b點s 3r的a點由靜止釋放 滑塊到達與圓心o等高的c點時速度為多大 2 在 1 的情況下 求滑塊到達c點時受到軌道的作用力大小 素養(yǎng)提升 1 只有電場力做功只發(fā)生電勢能和動能之間的相互轉化 電勢能和動能之和保持不變 它們之間的大小關系為 w電 e電 ek 2 只有電場力和重力做功只發(fā)生電勢能 重力勢能和動能之間的相互轉化 電勢能 重力勢能 動能三者之和保持不變 功和能的大小關系為 w電 wg e電 ep ek 電場中的能量轉化問題 3 多個力做功多種形式的能參與轉化 要根據(jù)不同力做功和不同形式的能轉化的對應關系分析 總功等于動能的變化 其關系為 w電 w其他 ek d 解析 場強方向向上 由帶電粒子軌跡的彎曲方向可知 電場力向上 則為正電荷 故a錯誤 b點處的電勢能eb q b 0 01 30j 0 3j 則b錯誤 在只有靜電力做功時電勢能與動能之和不變 粒子在a點處的總能量e q a eka 0 01