9–2电场能的性质.ppt

* 电场练习 【1】如图9-1-6所示，用金属丝AB弯成半径r=1m的圆弧，但在A、B之间留出宽度为d=2cm、相对来说很小的间隙.将电量Q=3.13×10-9C的正电荷均匀分布金属丝上，求圆心O处的电场强度. 【解析】可以这样想：将圆环的缺口补上，并且它的电荷密度与缺了口的环体原有电荷密度一样，这样就形成了一个电荷均匀分布的完整带电环，环上处于同一直径两端的微小部分可看成两个相对应的点电荷，它们产生的电场在圆心O处叠加后场强为0.根据对称性可知，带电圆环在圆心O处的总场强E=0. 设原缺口环所带电荷的线密度为?,?=Q/(2?r-d).则补上的金属小段带电量Q′=?d，它在O处的场强为: =9×10-2(N/C). 设待求的场强为E2，由E1+E2=0可得 E2=-E1=-9×10-2N/C. 负号表示E2与E1方向相反，即E2的方向向左，指向缺口. 【解题回顾】（1）对某些物理问题，当待求的A直接去解很困难或没有条件解时，可设法补上一个B，补偿的原则是使（A+B）成为一个完整的模型，从而使（A+B）变得易于求解，而且，补上去的B也必须容易求解.那样，待求的A便可从两者的差值获得，问题就迎刃而解了.这就是解物理题时常用的“补偿法”.用这个方法可以算出一些特殊的带电体所产生的电场强度. 电场能的性质 要点·疑点·考点 课 前 热 身 能力·思维·方法 延伸·拓展 要点·疑点·考点 一、电势差与电势 1.电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力做功与电量的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差.用公式表示即为： UAB=WAB/q 2.电势差是 ，它只与 有关， 、 无关，是个绝对量. 描述电场中能的性质的物理量 电场本身的性质 零电势面的选取 试探电荷 要点·疑点·考点 3.电势?也是描述电场基本性质的物理量，是相对量.电场中某点的电势，等于 ， ， 。 在一个静电场中，只有规定了零电势后才能确定其他各点的电势.通常取无穷远处电势为0；实际应用中常取大地电势为0. 4.电势差、电势的单位都为V，1V=1J/C. 由该点移动到参考点（即零电势点）时电场力所做的功 单位正电荷 要点·疑点·考点 5.电势差、电势都是标量，但有正负.电势的正、负表示比零电势高还是低；电势差规定为UAB= ，其正负表示 ，显然， 6.电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面，也是人为假想的一种描述手段，实际不存在. ?A- ?B A、B两点电势的高低关系 UAB=-UBA 要点·疑点·考点 二、电势能?及电场力做功W与电势能?变化的关系 1.电荷在电场中具有电势能.一个电量为q的电荷处在电势为的?地方时，它具有的电势能可用?=?q计算.具体计算时，?、q、?都有正负.由于电势具有相对性，故电势能?的值也只有相对意义. 2.如果规定无穷远处电势为零，则正点电荷中电势都为正值.正负电荷在其中的电势能就分别是正值和负值.负点电荷电场中各点电势却为负值.正、负电荷在其中的电势能就分别是负值和正值. 要点·疑点·考点 3. ?与W间关系：电场力作正功，电势能减少；电场力作负功，电势能增加，即W=-△?. 4.匀强电场中可用W=Fscos?计算电场力做功. 5.在一切电场中计算电场力做功均可使用公式：WAB=qUAB，具体计算时，q、UAB均有正负，故计算得到的WAB也有正负. 6.电场力做功与重力作功一样，只与始末位置有关，与路径无关. 要点·疑点·考点 三、电场线与等势面、场强与电势差的关系 1.电场线方向也可以反映电场中各点电势高低，沿电场线方向电势降低，而且是降低最快(空间比较)的方向. 2.电场线总与等势面垂直；按相同标准，电场线越密的地方，等势面也越密. 要点·疑点·考点 3.在同一等势面上，任何两点之间的电势差一定为0，移动电荷时电场力做功也一定为0. 4.电场中某一点的电势大小与场强大小无直接关系，但匀强电场中两点之间，有U=Ed，式中各量都以绝对值代入，d指两点之间沿场强方向的距离. 课 前 热 身 1.下列说法中正确的 ( ) A.电场线密处场强大，电势高 B.沿电场线方向场强减少，电势降低 C.在电势高处电荷具有