高中物理1 電勢能和電勢獲獎ppt課件

這是一份高中物理1 電勢能和電勢獲獎ppt課件，文件包含101電勢能和電勢同步課件-人教版2019物理必修第三冊pptx、101電勢能和電勢分層練習(xí)原卷版-人教版2019物理必修第三冊docx、101電勢能和電勢分層練習(xí)解析版-人教版2019物理必修第三冊docx等3份課件配套教學(xué)資源，其中PPT共30頁， 歡迎下載使用。
一個正電荷在電場中只受到靜電力F的作用，它在電場中由A點運動到B點時,靜電力做了正功WAB，由動能定理可知，該電荷的動能增加了WAB，從能量轉(zhuǎn)化的角度思考，物體動能增加了，意味著另外一種形式的能量減少了。這是一種什么形式的能量呢？
倉頡之初作書蓋依類象形故謂之文其形聲相益即謂之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛謂之倉頡之初作書蓋依類象形故謂之文其形聲相益即謂之字文者物象之本字者言孳乳而
第一部分 靜電力做功的特點
一個質(zhì)量為m的物體在地面某位置所受的重力是一定的，不管他怎樣運動，其所受重力的大小都等于mg，方向豎直向下；一個帶正電的電荷量為q的試探電荷在勻強電場中某位置所受的靜電力也是一定的，不管他怎樣運動，其所受靜電力的大小都等于qE，方向電場強度E的方向相同。重力做功具有跟路徑無關(guān)的特點，靜電力做功是否也具有這一特點？
1.將正的檢驗電荷q分別沿直線和折線從A移至B，求電場力所做的功的表達(dá)式。
①沿直線A-B：WAB ＝Fcsθ|AB|＝qEcs θ|AB| ＝ qE|AM|
②沿折線A-M-B：對AM：W1 = q E ·|AM|對MB：W2 = 0全程靜電力對 q 所做的功WAMB = W1 + W2= q E·|AM|
2.將正的檢驗電荷q從A沿曲線移至B，求電場力所做的功的表達(dá)式。
把曲線分成無數(shù)小段，每一小段中，設(shè)想 q 都從起點先沿電場方向、再沿垂直電場方向到達(dá)終點。各小段沿垂直電場方向運動時，靜電力是不做功的，各小段沿電場方向移動的位移之和等| AM| ，q 沿任意曲線從 A 點移動到 B 點靜電力所做的功也是W＝qE|AM|。
靜電力做功與路徑無關(guān),由初末位置來決定.
做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)化的過程。
重力做功的過程是重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)化的過程.
那么電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？
1.電場中的電荷由于受到電場力作用而具有的勢能，這種勢能叫電勢能（Ep）。
正電荷從A點移到B點時，靜電力做正功，電荷的電勢能減少。
正電荷從B點移到A點時，靜電力做負(fù)功，即電荷克服靜電力做功，電荷的電勢能增加。
（1）只要電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小
（2）只要電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增大
（3）電場力做的功等于電勢能的減少量
3.電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功。
WAB = EPA - EP0
（1）通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。
（2）電勢能由電荷和電荷在電場中的相對位置決定，具有相對性。
（3）電勢能是標(biāo)量,但有正負(fù)。
4.重力勢能和電勢能類比
重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力
電場中，電場力：電荷之間的作用力
有重力就有重力勢能Ep= mgh
有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能EP
Ep由物體和地面間的相對位置決定
EP由電荷間的相對位置決定
W重 = EP初-EP末
W電 = EP初-EP末
該比值是一個與q無關(guān)，僅與電場及A點的位置有關(guān)的量。
如圖，規(guī)定O點的電勢能為零，求：（1）電荷量為-q的點電荷在A點的電勢能。（2）電荷量為+2q的點電荷在A點的電勢能
電勢能的大小是與試探電荷的電性和電量q都有關(guān)，故不能用“電勢能”來描述電場的能的性質(zhì)。
1、定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。
3、單位：伏特，符號為V
4、電勢只有大小，沒有方向，是標(biāo)量
電勢是相對于零勢能參考點的，一般選取無窮遠(yuǎn)電勢為0，實際應(yīng)用中常取大地電勢為0。
（1）沿著電場線方向電勢逐漸降低。
（2）根據(jù)只在靜電力作用下電荷的移動情況來判斷①只在靜電力作用下，電荷由靜止開始移動，正電荷總是由電勢高的點移到電勢低的點；負(fù)電荷總是由電勢低的點移向電勢高的點。②移動正電荷靜電力做正功時，電勢能減少，則是從電勢高處移到電勢低處，做負(fù)功時相反。③移動負(fù)電荷靜電力做正功時，電勢能減少，則是從電勢低處移到電勢高處，做負(fù)功時相反。
1．一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時，電場力做了5×10-6 J的功，那么（　?。〢．電荷在B處時將具有5×10-6 J的電勢能B．電荷在B處將具有5×10-6 J的動能C．電荷的電勢能減少了5×10-6 JD．電荷的動能減少了5×10-6 J
【答案】C【詳解】CD．在只有電場力的作用下，電荷的動能和電勢能之和保持不變，電場力做了5×10-6 J的功，由動能定理可得電荷將增加5×10-6 J的動能，同時減少5×10-6 J的電勢能；故C正確、D 錯誤；AB．如果取A點為零勢能點，則電荷在B處時將具有-5×10-6 J的電勢能；如果電荷在A點時動能為零，則電荷在B處將具有5×10-6 J的動能；由于零勢能點未知、電荷在A點的動能未知，故A、B錯誤。故選C。
2．某靜電除塵設(shè)備集塵板的內(nèi)壁帶正電，設(shè)備中心位置有一個帶負(fù)電的放電極，它們之間的電場線分布如圖所示，虛線為某帶電煙塵顆粒(重力不計)的運動軌跡，A、B是軌跡上的兩點，C點與B點關(guān)于放電極對稱，下列說法正確的是(　　)A．A點電勢低于B點電勢B．A點電場強度小于C點電場強度C．煙塵顆粒在A點的動能小于在B點的動能D．煙塵顆粒在A點的電勢能小于在B點的電勢能
【答案】AC【詳解】由沿電場線方向電勢降低可知，A點電勢低于B點電勢，A正確；由圖可知，A點電場線比C點密集，因此A點的場強大于C點場強，B錯誤；煙塵顆粒帶負(fù)電，從A到B的過程中，電場力做正功，動能增加，煙塵顆粒在A點的動能小于在B點的動能，電勢能減小，煙塵顆粒在A點的電勢能大于在B點的電勢能，C正確D錯誤．
3．如圖所示，以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為r的圓與坐標(biāo)軸交于a、b、c、d，在O點固定一個正點電荷Q，另外還有一方向與x軸正方向相同、場強大小為E的勻強電場。當(dāng)一正點電荷q在圓上移動時，則（　　）A．從a移到c，電場力對q做功為2qErB．從a移到c，電場力對q不做功C．從d移到b，電場力對q做功為2qErD．從d移到b，電場力對q不做功
【答案】BC【詳解】AB．正點電荷q從a移到c，點電荷Q產(chǎn)生的電場對q不做功，在勻強電場中，a、c兩點的電勢相等，電場力對q也不做功，故A錯誤，B正確；CD．點電荷q從d移到b，點電荷Q產(chǎn)生的電場對q不做功，勻強電場對q做功為W=qE·2r=2qEr所以電場力做功為2qEr，故C正確，D錯誤。故選BC。
4．如圖所示的電場中有A、B兩點，下列判斷正確的是（　　）A．電勢φA>φB，場強EA>EBB．電勢φA>φB，場強EAEpB
【答案】BC【詳解】AB．電場線的疏密表示電場的強弱，故場強EAφB選項A錯誤，B正確；C．將正電荷從A點移到B點，電場力做正功，電勢能減少，選項C正確；D．由于φA>φB，電荷帶負(fù)電，據(jù)Ep=qφ可知EpA