遼寧省大連市高中物理 第1章 靜電場 1.5 電勢差課件 新人教版選修3-1.ppt

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導入新課,高度差,第一章靜電場,1.5電勢差,教學目標,1.知識與能力,√知道零勢能點的選取不同電場中某點的電勢能就不同但是兩點間的電勢差不變。√電勢差的概念及公式?！屉妱莶畹那蠓?。,2.過程與方法,√通過定義求電勢差注意初始位置和終止位置的區(qū)分?！掏ㄟ^練習知道電勢差與電勢能的關系。,3.情感態(tài)度與價值觀,√根據(jù)題意靈活的選擇零勢能點，解答問題。,教學重難點,教學重點：,教學難點：,電勢差電勢差與電場力做功,電勢差的應用,把電場中某點的電勢能歸為零，將這一點作為參照物，才能確定電荷在電場中其他點的電勢能。電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置時做的功。,電場中某點的電勢能的決定方法：,但是零勢能點的選取發(fā)生變化呢？,內容解析,一、電勢差,用不同的位置作為測量高度的起點，同一地方的高度的數(shù)值就不同，但兩個地方的高度差保持不變。,參照物不同，但樓的高度是一定的,同樣的道理在電場中：,選擇不同的位置作為電勢零點，電場中某點電勢的數(shù)值也會改變，但電場中某兩點間的電荷的電勢差卻保持不變。,表達式：,電荷q在電場中從A點移動到B點時，靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點的電勢能之差。由此可以推導出靜電力做的功與電勢差的關系:,即：,,知道了電場中兩點的電勢差，就可以很方便的計算在這兩點間移動的電荷的靜電力做的功，而不必考慮靜電力和電荷移動的路徑。,將一個電荷量為-210-8C的點電荷，從零勢點S移到M點要克服電場力做功410-8J,則M點的電勢=_______;若將該電荷從M點一到N點，電場力做功1410-8J,則N點的電勢=______;MN兩點的電勢差為UMN_____。,答案：-2V5V7V,用三種不同的方法解答,【方法一】,嚴格按各量的數(shù)值正負代入公式求解：,【方法二】,不考慮各量的正負，只是把各量數(shù)值代入公式求解，然后用其他方法判斷出要求兩的正負:,【方法三】,求N點的電勢時把電荷從S點移到M點再到N點是一個全過程:,動畫：電勢電勢差,課堂小結,電勢差,電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差，也叫電壓。,電勢差可表示為：,1.下列說法正確的是：（）。,課堂練習,CD,A.電勢差的定義式U=W/q，說明兩點間的電勢差U與電場力做功W成正比，與試探電荷的電荷量q成反比；B.兩點間的電勢差等于將正電荷從一點移動到另一點時電場力做的功；C.將1C的正電荷從一點移到另一點，電場力做1J的功，這兩點間的電勢差為1V；D.電荷在電場中，從一點移到另一點，電場力做功與路徑無關。,A.甲粒子經過c點時與乙粒子經過d點時動能相等；B.甲乙兩粒子帶異種電荷；C.兩粒子經過b點是有相同的動能；D.甲粒子經過c點時的電勢能小于乙粒子經過d點時的電勢能。,2.如圖所示，在點電荷形成的電場中，已知a、b零點在同一等勢面上，c、d來那個店在同一等勢面上，取過a、b兩點的等勢面電勢為零。甲乙兩個粒子經過a點時動能相同，甲粒子的運動軌跡為acb，乙粒子的運動軌跡為adb，由此可以判斷（）。,BCD,3.勻強電場中，在同一條電場線上有相距10cm的a、b兩點，在810-3N的外力作用下，410-6C的正電荷朝外力方向勻速的從a移動到b，則a、b兩點間的電勢差為___________V,該電場線方向是從_____指向____。,-2102,b,a,4.將帶電量為610-6C的負電荷從電場中的A點移動到B點，克服電場力做功為310-5J,再將電荷從B點移動到C點，電場力做功1.210-5J,則AC點電勢差為______V。,3,5.一個質量為m，電荷量為-q的帶電粒子，以初速度v0進入一個電場強度為E的勻強電場的O點，且v0方向與E的方向平行，如圖所示，重力忽略不計,到A點時速度恰好為零，則OA間電勢差是多少？,解：帶電粒子由O運動到A，電場力做負功，動能減小。根據(jù)動能定理：根據(jù)電場力做功：計算得：,6.質量為m電荷量為q的點電荷，在靜電力作用下以恒定的速率v沿圓弧從A點移動到B點，其運動方向改變的角度為θ，AB的弧長為s，則AB兩點間的電勢差是多少？AB弧中點的電場強度E是多少？,7.如圖所示，Q為固定的正點電荷，A、B在Q的正上方，與Q相距分別為0.25h和h，將一帶點液滴從點由靜止釋放，運動到B點時速度恰好為零，若此液滴在A點處的加速度大小為3g，試求：A、B兩點間的電勢差。,高考鏈接,B,1.（2003年全國）圖中虛線為靜電場中的等勢面，1、2、3、4，相鄰的等勢面間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢差為零，一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，講過a、b點時的動能分別為26eV和5eV，當這一點電荷運動到某一位置時，其電勢能變?yōu)?8eV，它的動能應為（）。,A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV,設相鄰等勢面之間的電勢差大小為U，正電荷從a運動到b動能減少，已知b點電勢高于a點，則Ua=-2U,Ub=U,設正電荷的電荷量為q，則正電荷在a、b點的電勢能EPa=-2qU、EPb=qU,根據(jù)能量守恒定律Eka+Epa=Ekb+Epb，代入數(shù)據(jù)得qU=7eV。設電荷運動到c點時，其動能電勢能分別是Ekc、Epc，根據(jù)能量守恒定律Eka+Epa=Ekc+Epc，26eV+（-14eV）=Ekc+（-8）eV得：Ekc=20eV。,點撥,2.（2006年江蘇)如圖所示，平行板電容器兩極板間有場強為E的勻強電場，且?guī)д姷臉O板接地，一質量為m帶你和兩為+q的帶電粒子從x軸上坐標為x0處由靜止釋放。,（1）求該粒子在x0處的電勢能。,（2）試從牛頓定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間運動過程中，其動能與電勢能之和保持不變。,解：該粒子由左極板到x0處電場力做功,,（2）在x軸上任取兩點x1，x2，速度分別為v1，v2,由功能關系：,聯(lián)立兩式得：,聯(lián)立得：,即：,點撥,電荷在電場中某點所具有的電勢能是由點電荷和該點電勢共同決定的。正電荷的電勢能的正負跟該點電勢的正負相同，負電荷電勢能的正負跟該點電勢的正負相反。本題中，由于平行板的正極板接地，其電勢為零，坐標為x0點的電勢應為負值。由于坐標x0點的電勢未知，因此，計算正電荷q在該處所具有的電勢能時，必須通過功能關系求出該點與零勢能點的電勢差（也就是該點的電勢）。,D,在x軸負方向，電子所受哦電場力右偏下，則電子豎直速度沿與軸負方向不斷增加，達到O點時豎直速度達到最大。到達x軸正方向，電子所受電場力右偏上，則豎直速度沿y軸負方向不斷減小，又由于在x軸負方向的電子運動處電場線比x軸正方向的電子運動處電場線密，則加速度應相應較大，則在x軸負方向的速度經過相同的水平距離，不能減小到零，所以D選項正確。,點撥,教材習題答案,2.答：一個電子電荷量。電子增加的動能等于靜電力做的功，因為所以。,3.答：因為電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，所以，由課本圖1.5-2可知：,