人教版 (2019)必修 第三冊2 電勢差評課ppt課件

這是一份人教版 (2019)必修 第三冊2 電勢差評課ppt課件，共60頁。PPT課件主要包含了電勢差，φA－φB，φB－φA，－UBA，代數(shù)法，微思考，EpA－EpB，qUAB，電場力，答案A等內(nèi)容，歡迎下載使用。
預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) | 新知領(lǐng)悟
1．定義：電場中兩點之間電勢的________叫作電勢差，也叫作__________．2．公式設(shè)電場中A點的電勢為φA，B點的電勢為φB，則A、B兩點之間的電勢差為UAB＝______________，B、A兩點之間的電勢差為UBA＝______________，所以UAB＝________．
3．電勢差的正負(fù)電勢差是________，但有正、負(fù)．電勢差的正、負(fù)表示兩點電勢的高低．所以電場中各點間的電勢差可依次用_________相加．
電場中兩點間電勢差的正負(fù)是否表示方向？其含義是什么？
【答案】電勢差是標(biāo)量，不表示方向，其含義是表示兩點間電勢的高低．若UAB>0，表示φA>φB；若UABφC　　　　　B．φAφB　D．φC>φB>φA【答案】C【解析】因為UAB＝φA－φB＝75 V>0，所以φA>φB，因為UBC＝φB－φC＝－200 V0，則φA>φB．(3)若UABφcD．φaφNC．若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D．若電子由P點運動到Q點，電場力做負(fù)功
【答案】B【解析】由電子從M點分別運動到N點和P點的過程中電場力所做的負(fù)功相等可知，N、P兩點在同一等勢面上，且電場線方向為M→N，故B正確，A錯誤．M點與Q點在同一等勢面上，電子由M點運動到Q點，電場力不做功，故C錯誤．電子由P點運動到Q點，電場力做正功，故D錯誤．
1．帶電粒子的運動軌跡必定向合力方向彎曲，即合力指向運動軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)．2．如果粒子只受電場力作用，根據(jù)軌跡的彎曲方向，即可確定電場力的方向．
精例4　如圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0．一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過a、b點時的動能分別為26 eV和5 eV．當(dāng)這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)椋? eV時，它的動能應(yīng)為(　　)
A．8 eV　B．13 eV　C．20 eV　　D．34 eV【答案】C【解析】由題圖可判斷b點電勢高于a點電勢，設(shè)各等勢面間電勢差為U，則由能量守恒，－2Uq＋26 eV＝Uq＋5 eV，所以Uq＝7 eV，所以點電荷能量為7 eV＋5 eV＝12 eV，所以，當(dāng)電勢能為－8 eV時，動能為12 eV－(－8 eV)＝20 eV．
變式4　如圖所示，a，b，c是勻強(qiáng)電場中距離相等的三個等勢面，取等勢面b的電勢φb＝0．一個帶正電的粒子在等勢面a以300 eV的初動能沿垂直等勢面方向向等勢面c運動，到達(dá)等勢面c時速度剛好為零．若帶電粒子所受重力不計，在這個電場中，帶電粒子的電勢能為50 eV時的動能是(　　)A．200 eVB．150 eVC．100 eVD．50 eV【答案】C
【解析】由題意可知一個帶正電的粒子在等勢面a以300 eV的初動能沿垂直等勢面方向向等勢面c運動，到達(dá)等勢面c時速度剛好為零，所以Ekc＝0，所以從a到c電場力做功Wac＝300 eV，因為abc是勻強(qiáng)電場中距離相等的三個等勢面，所以電場力做功Wab＝Wbc，又因為Wab＋Wbc＝Wac，所以Wab＝Wbc＝150 eV，因為在電場中只有勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化，因此滿足機(jī)械能守恒，取等勢面b的電勢φb＝0，所以Eb＝Ekb＋Epb＝150 eV，所以當(dāng)電勢能為50 eV時，動能為100 eV，故A、B、D錯誤，故C正確．
靜電場中功能關(guān)系問題的三種情況1．合力做功等于物體動能的變化量，即W合＝ΔEk．這里的W合指合外力做的功．2．電場力做功決定物體電勢能的變化量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp．這與重力做功和重力勢能變化之間的關(guān)系類似．3．只有電場力做功時，帶電體電勢能與動能的總量不變，即Ep1＋Ek1＝Ep2＋Ek2．這與只有重力做功時，物體的機(jī)械能守恒類似．
功、能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度，每一種力做功必然伴隨一種能量與其他能量的相互轉(zhuǎn)化．1．電場力做功實現(xiàn)了電勢能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，電場力做正功，電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；電場力做負(fù)功，電勢能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能．
2．重力做功實現(xiàn)了重力勢能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，重力做正功，重力勢能減少，重力勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；重力做負(fù)功，重力勢能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為重力勢能．3．合外力做功實現(xiàn)了動能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，合外力做正功，動能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能；合外力做負(fù)功，動能減少，動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．
4．除重力(系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的力做功實現(xiàn)了機(jī)械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化，除重力(系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的力做正功，機(jī)械能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；除重力(系統(tǒng)內(nèi)彈力)以外的力做負(fù)功，機(jī)械能減少，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．5．只有電場力做功，電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，二者之和保持不變．只有重力和電場力做功是重力勢能、電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，三者之和保持不變．
【專練】　如圖所示，一重力不計的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點電荷形成的電場中，且只在電場力作用下依次通過M、N、P三點，其中N點是軌跡上距離負(fù)點電荷最近的點．若粒子在M點和P點的速率相等，則(　　)A．粒子在M、P兩點時的加速度相同B．粒子可能帶負(fù)電且做勻速圓周運動C．粒子在N點時的加速度最大、電勢能最大D．M、N兩點的電勢差UMN等于P、N兩點的電勢差UPN【答案】D
【解析】由于粒子在M、P兩粒處受到的電場力方向不同，所以加速度方向不相同，加速度不同，故A錯誤．由物體做曲線運動的條件可知，粒子帶正電，要使粒子做勻速圓周運動即要粒子的速度與電場力垂直，則粒子不可能做勻速圓周運動，故B錯誤．根據(jù)電場線的疏密可得，N點處的電場線最密，所以粒子在N點時受到的電場力最大，加速度最大，N點的電勢在三點中最低，所以帶正電的粒子在N點的電勢能最小，故C錯誤．由于粒子在M點和P點的速率相等，根據(jù)動能定理可知，從M點到N點，從P點到N點，電場力做功相等，即UMN＝UPN，故D正確．
課堂小練 | 素養(yǎng)達(dá)成
1．下列關(guān)于電勢差的說法中正確的是(　　)A．兩點間的電勢差等于將電荷從其中一點移到另一點時靜電力所做的功B．將1 C的電荷從電場中一點移到另一點，如果靜電力做了1 J的功，那么這兩點間的電勢差就是1 VC．在兩點間移動電荷時，靜電力做功的多少跟這兩點間的電勢差無關(guān)D．兩點間電勢差的大小跟放入這兩點間的電荷所帶的電荷量成反比
3．(2021年衡水安平中學(xué)期末)一個帶正電的質(zhì)點，電荷量q＝2.0×10－9 C，在靜電場中由a點移到b點，在這過程中，除靜電力外，其他力做的功為2.0×10－5 J，質(zhì)點的動能增加了8.0×10－5 J，則a、b兩點間的電勢差為(　　)A．3.0×104 VB．1.0×104 VC．4.0×104 V　D．7.0×104 V【答案】A
4．(多選)下列關(guān)于電勢差和靜電力做功的說法中，正確的是(　　)A．電勢差的大小由靜電力在兩點間移動電荷做的功和電荷的電荷量決定B．靜電力在兩點間移動某電荷做功的多少由兩點間的電勢差和該電荷的電荷量決定C．電勢差是矢量，靜電力做的功是標(biāo)量D．在勻強(qiáng)電場中與電場線垂直的平面上任意兩點的電勢差均為零【答案】BD
【解析】電勢差表征電場的能的性質(zhì)，與試探電荷無關(guān)，A錯誤；由W＝qU可知，B正確；電勢差和靜電力做的功都是標(biāo)量，C錯誤；勻強(qiáng)電場中與電場線垂直的平面為等勢面，等勢面上任意兩點的電勢差為0，故D正確．
5.(2021年重慶名校期末)某電場的等勢面如圖所示，圖中a、b、c、d為電場中的四個點，則(　　)A．a(chǎn)點電勢等于d點電勢B．a(chǎn)、b、c、d四個點中，b點的電場強(qiáng)度最小C．一正電荷從b點運動到c點，電勢能減小D．一電子從a點運動到d點，電場力做功為2 eV【答案】D