电势差和电势公开课.ppt
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电势差和电势公开课.ppt
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电势和电势差,探究1:
将一个带正电的试探电荷在电场中某点由静止释放(重力不计),它将如何运动?
哪种能量会增加?
增加的能量从哪里来?
这说明了什么?
增加的动能从哪里来,、定义:
电荷在电场中与位置有关的能量叫做电势能。
Ep标量,2、特点:
具有相对性,通常选大地或无穷远处为零势能参考点。
一、电势能,可以与重力势能类比,W甲=F|AB|cos=qE|AM|,在匀强电场中,把正电荷沿不同路径从A点移到B的过程中,求电场力做功?
沿甲路径电场力做功:
沿乙路径电场力做功:
沿丙路径电场力做功:
W乙=qE|AM|,方法(微元法和极限思维),静电力做功与路径无关,由电荷的始末位置决定.,电场力做什么功,电势能怎么变化?
二、静电力做功的特点,结论:
电荷从A移到B的过程中:
电场力做正功,电势能减小了,电场力做了多少正功,电势能就减少了多少电场力做了多少负功,电势能就增加了多少即:
三、电场力做功与电势能变化的关系,与重力做功的特点类比可知:
、下列说法中正确的是()A.当两正点电荷相互靠近时,电场力做负功,它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时,电场力做正功,它们的电势能减小C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能增大D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能减小。
AD,当堂训练1,四、电势差,刚才的理论分析W=qE|AM|表明:
电场力做的功与移动的电荷有关,所以不能用来描述电场本身的性质。
但电场力做的功与所移动电荷的电荷量的比值E|AM|与电荷无关,它反映电场自身在AB两点的性质。
我们定义这个比值为电场中AB两点的电势差,即,四、电势差,可以与高度差类比,电势差:
四、电势差,1、物理意义:
电势差反映电场本身的性质,与无关。
2、单位:
伏特,简称伏,符号为V,1V1J/C3、是标量,可以是正值,也可以是负值,电势差也叫电压,(测量式),当堂训练2,在电场中,把q+1C的电荷从A移到B时,电场力做功为,则A、B两点的电势差是多少?
若把电荷从B移回A,电场力做功为多少?
B、A两点的电势差又是多少?
当堂训练2,解:
由得如果从到移动时,电场力做负功,且则,
(1),
(2)比值有可能为正、负值。
一般我们只关心其大小,且电势差的大小记为电压。
初中物理中,某段导体两端的电压,指的两端的电势差。
当堂训练2,即:
由例题得到以下启示:
五、电势,我们知道:
电场中两点的电势差可以类比于重力场中的高度差。
重力场中还有高度一词,电场中是否也有类似的概念呢?
在重力场中有:
在电场中有:
则有:
定义:
把电荷在任意一点A的电势能与电荷量的比值叫做该点的电势,记作有,五、电势,3.标量(有正负,表示大小),4.电势具有相对性:
确定电势,应先规定电场中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),五、电势,5、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关(与高度类似),五、电势,我们知道:
沿着重力场的方向,高度是逐渐降低的。
沿着电场的方向电势是否也有类似的特点呢?
若没有其它外力的影响,正电荷会自发的沿着电场线运动,电场力做正功,电势能减小即,由知:
沿电场线方向电势逐渐降低,如图,A、B、C是电场中的三点,将电荷量为1C的正电荷分别从A、C移动到B时,电场力做的功分别为10J、-5J,
(1)若规定B为电势零点,求A、C两点的电势,及AC的电势差
(2)若规定A为电势零点,求A、C两点的电势,及AC的电势差,当堂训练3,分析:
当堂训练3,重力场中有等高线、等高面,电场中是否也有类似的概念呢?
六、等势面,1、定义:
电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面。
六、等势面,2、点电荷的等势面,匀强电场等势面,六、等势面,小结,反映电场本身能的性质与q无关,1.类比重力场的高度差引入电势差:
2.类比重力场的高度引入电势:
3.电势差与电势的关系:
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AB场强EAEBB、电势AB场强EAEpB,BC,思考题1,如果把q=1.010-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点,需克服电场力做功W=1.210-4J.那么q在A点的电势能和在A点的电势各是多少?
q未移入电场前A点的电势是多少?
思考题2,
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