电场-能.ppt

1、电势差： （1）定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点的电势差UAB （2）定义式： UAB = WAB /q（ 适用于任何电场） （3）单位：伏特（V） 1V = 1J/C （4）理解：是标量。 只由A、B两点在电场中的位置决定；UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到另B点时，电场力所做的功WAB；用定义式时，必须将WAB 和q的正负号代入，两者同号时， UAB为正值，两者异号时， UAB为负值。 注意：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关 (5)电势差和场强间的关系在匀强电场中U=Ed 2、电势 φ： （1）参考点：在电场中选定的电势为零的点叫参考点。 一般取“大地”或者“无限远处”为参考点。 （2）电势：电场中某点与参考点间的电势差叫该点的电势。沿电场线方向电势逐渐降低。 （3）理解：电势是标量，但有正负；是描述电场能量特性的物理量。若某点电势高于参考点的电势，取正值；若某点电势低于参考点的电势，取负值。 电势差与电势的关系 ： UAB = UA - UB = - UBA 正电荷的电场中各点电势均为正； 负电荷的电场中各点电势均为负。 3、电势差、电势的特性： （1）两者均与放入的试探电荷的电荷量及其受力情况无关 （2）电势差是绝对的，与参考点选取无关，只由电场本身的性质决定； （3）电势是相对的，与参考点选取有关，由电场的性质和参考点的选取共同决定； （4）沿电场线方向电势逐点降低； （5）某点电势的大小与该点的场强大小无关。 4、电势能ε ：（εA=qφA） （1）电荷在电场中所具有的能量叫电势能 。 （2）电场力做多少正功，电势能就减少多少，就有多少电势能转化为其它形式的能量。 （3）电场力做多少负功，电势能就增加多少，就有多少其它形式的能量转化为电势能。 （4）正电荷在电势越高的地方电势能越大，在电势越低的地方电势能越小。 （5）负电荷在电势越低的地方电势能越大，在电势越高的地方电势能越小。 （6）电势是标量，但有正负，其正负表示大小。 （7）WAB=εA－εB （与路径无关，只与初末位置有关） WAB= qφA－qφB=qUA B WAB=－WBA 1、定义：电场中电势相等的点构成的面。 2、特点： （1）等势面一定与电场线垂直。 （2）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 （3）电场线总是从较高的等势面指向较低的等势面。 （4）任意两条等势面都不相交 3、几种典型的等势面：匀强电场；点电荷电场；等量异种电荷的电场；等量同钟电荷的电场；带电导体周围的电场。 5等势面 两个等量同种电荷的等势面 两个等量异种电荷的等势面 例1 . 如图示，在匀强电场E中，一个负电荷在外力作用下由A点运动到B点，则 （ ） A.外力与电场力对电荷做功之和等于电荷电势能的增 量与动能增量之和 B.外力对电荷所做的功等于电荷电势能的增量与动能 增量之和 C.外力和电场力对电荷做功之和等于电荷动能的增量 D.电荷克服电场力所做的功等于电荷动能的增量 E.电荷克服电场力所做的功等于电荷电势能的增量 B C E E B · · A 例2：在图示的电场中，已知A、B两点间的电势差UAB = -10V a. 电荷q = +4×10-9 C由A点移动到B点，电场力所做的功是多 少？电势能是增加还是减少？ b. 电荷q =－2×10-9 C由A点移动到B点，电场力所做的功是 多少？电势能是增加还是减少？ E B · · A 解：a．电荷q = +4×10-9 C由 A点移动到 B点，电场力所做的功为 WAB=qUAB=4×10-9 ×(-10)= - 4×10-8J 正电荷由A点移动到B点，电场力的方向与位移的方向相反；电场力做负功，即克服电场力做功．这时其他形式的能量转化为电势能，电势能增加． b．电荷q=－2×10－9 C由A点移动到B点，电场力所做的功为 WAB=qUAB=-2×10-9 ×(-10)=2×10-8J 负电荷由A点移动到B点，电场力的方向与位移的方向相同，电场力做正功．这时电势能转化为其他形式的能量，电势能减少 1：如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为φA=10V和φC=2V，则B点的电势是 A．一定等于6V B．一定低于6V C．一定高于6V D．无法确定 + A B C 2：如图中所示虚线