高中物理 第1章 電勢(shì)能和電勢(shì)課件 新人教版選修31

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1、配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-14電勢(shì)能和電勢(shì)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-11重力做功可用WG_計(jì)算重力做功只跟物體的_有關(guān)，而跟物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)重力做功伴隨著重力勢(shì)能變化，即WG_.2當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做_，則Ep1_Ep2，即重力勢(shì)能_，數(shù)量等于_；當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做_，則Ep1_Ep2，即重力勢(shì)能_，數(shù)量等于物體_精彩回眸精彩回眸mgh 初、末位置初、末位置 mgh1mgh2Ep1Ep2正功正功 減少減少重力所做的功重力所做的功 負(fù)功負(fù)功增加增加克服重力所做的功克服重力所做的功配人教版配人教版 物理物理 選修選修

2、3-13如圖141所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a，b是軌跡上的兩點(diǎn)若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可做出正確判斷的是()配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1A粒子所帶電荷的正負(fù)B帶電粒子在a，b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a處所受的電場(chǎng)力比b處小D帶電粒子在b處的速度比a處的速度大【答案】B配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1一、靜電力做功的特點(diǎn)在電場(chǎng)中把點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，不管走什么路徑，靜電力所做的功都相同說明靜電力做功與電荷經(jīng)過的_無關(guān)，與電荷的_位置和_位置有關(guān)(如圖142所示)新知梳理新知梳理

3、路徑路徑起始起始終止終止配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1二、電勢(shì)能1電荷在_中具有的勢(shì)能叫做電勢(shì)能2與電場(chǎng)力做功的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢(shì)能的_，用公式表示為_3電勢(shì)能的確定(1)先確定零電勢(shì)能位置(2)通常把電荷在離場(chǎng)源電荷_的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零，電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到_位置時(shí)所做的功電勢(shì)能是相對(duì)的電場(chǎng)電場(chǎng)減少量減少量WABEpAEpB無限遠(yuǎn)處無限遠(yuǎn)處零勢(shì)能零勢(shì)能配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1三、電勢(shì)1概念：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的_2公式和單位：電勢(shì)的定義公式為_，單位是_，符號(hào)是_3相對(duì)性：

4、電勢(shì)也是相對(duì)的，常取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，大地的電勢(shì)為零，電勢(shì)可以是正值，也可以是負(fù)值，沒有方向，因此是_4與電場(chǎng)線關(guān)系：沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)_比值比值 伏特伏特V標(biāo)量標(biāo)量降低降低配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1四、等勢(shì)面1定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面2等勢(shì)面的特點(diǎn)(1)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)方向垂直(2)電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，兩個(gè)不同的等勢(shì)面永不相交(3)兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差是恒定的，但在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩個(gè)等勢(shì)面間的距離并不恒定，場(chǎng)強(qiáng)大的地方，兩等勢(shì)面間的距離小，場(chǎng)強(qiáng)小的地方，兩等勢(shì)面間的距離大配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1

5、1電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功，與電荷的初末位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功為WqEd，其中d為電荷沿電場(chǎng)線方向上的位移(2)電場(chǎng)力做功與重力做功相似，只要初末位置確定了，移動(dòng)電荷q做的功就是確定值電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-12電場(chǎng)力做功正負(fù)的判斷(1)根據(jù)電場(chǎng)力和位移的方向夾角判斷，此法常用于勻強(qiáng)電場(chǎng)中恒定電場(chǎng)力做功的判斷夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負(fù)功(2)根據(jù)電場(chǎng)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷曲線運(yùn)動(dòng)中變化的電場(chǎng)力的做功問題，夾角是銳角做正功，是鈍角做負(fù)功，二者垂直不做

6、功配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-13電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系電場(chǎng)力做功與重力做功類似，與路徑無關(guān)，取決于初末位置，類比重力勢(shì)能引入了電勢(shì)能的概念電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系是電場(chǎng)力做功度量了電勢(shì)能的變化：(1)電場(chǎng)力做功一定伴隨著電勢(shì)能的變化，電勢(shì)能的變化只有通過電場(chǎng)力做功才能實(shí)現(xiàn)，與其他力是否做功，及做功多少無關(guān)(2)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能一定減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能一定增大電場(chǎng)力做功的值等于電勢(shì)能的變化量，即：WABEpAEpB.配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1特別提醒：(1)電場(chǎng)力做功只能決定電勢(shì)能的變化量，而不能決定電荷電勢(shì)能的數(shù)值(2)電荷在電場(chǎng)中的起始和終止

7、位置確定后，電場(chǎng)力所做的功就確定了，所以電荷的電勢(shì)能的變化也就確定了(3)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能的變化只與電場(chǎng)力所做的功有關(guān)，與零電勢(shì)能參考點(diǎn)的選取無關(guān)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-11(雙選)下列說法中正確的是(規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0)()A無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大B無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場(chǎng)力做的正功越少，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1C無論是正電荷還是負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大D無論是

8、正電荷還是負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大【答案】AC配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)和電勢(shì)能的區(qū)別與聯(lián)系？電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)和電勢(shì)能的區(qū)別與聯(lián)系？配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1物理量物理量電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)能電勢(shì)能Ep決定因決定因素素場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決定，與試探電決定，與試探電荷無關(guān)荷無關(guān)電勢(shì)由電場(chǎng)本身決電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無定，與試探電荷無關(guān)，其大小與參考關(guān)，其大小與參考面的選取有關(guān)，有面的選取有關(guān)，有相對(duì)性相對(duì)性由電荷量和該點(diǎn)電勢(shì)由電荷量和該點(diǎn)電勢(shì)二者決定，與參考點(diǎn)二者決定，與參考

9、點(diǎn)選取有關(guān)，有相對(duì)性選取有關(guān)，有相對(duì)性聯(lián)系聯(lián)系(1)電勢(shì)沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向降落電勢(shì)沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向降落(2)大小之間不存在任何關(guān)系，電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為大小之間不存在任何關(guān)系，電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零；電勢(shì)高的地方，場(chǎng)強(qiáng)不一定大；場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)不一零；電勢(shì)高的地方，場(chǎng)強(qiáng)不一定大；場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)不一定為零；場(chǎng)強(qiáng)大的地方，電勢(shì)不一定高定為零；場(chǎng)強(qiáng)大的地方，電勢(shì)不一定高(3)電勢(shì)為零的地方，電勢(shì)能一定為零電勢(shì)為零的地方，電勢(shì)能一定為零配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-12在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則()Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B電場(chǎng)線方向

10、一定從b指向aCb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D該電荷的動(dòng)能一定減小【答案】C配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【解釋】電場(chǎng)力做負(fù)功，該電荷電勢(shì)能增加正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能較大，C正確電場(chǎng)力做負(fù)功同時(shí)電荷可能還受其他力作用，總功不一定為負(fù)由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能不一定減小，D錯(cuò)電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小無必然聯(lián)系，A錯(cuò)b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，但a、b可能不在同一條電場(chǎng)線上，B錯(cuò)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1等量同種、異種點(diǎn)電荷的連線上及連線的中垂線等量同種、異種點(diǎn)電荷的連線上及連線的中垂線上各點(diǎn)電勢(shì)的高低情況如何？上各點(diǎn)電勢(shì)的高低情況如何？配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1特別提醒：在等量異

11、種電荷形成的電場(chǎng)中，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零時(shí)，中垂線上各點(diǎn)的電勢(shì)也為零，因此從中垂線上某點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處移動(dòng)電荷不做功配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-13如圖143所示，P、Q是等量的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OAB.當(dāng)q0時(shí)，qAqB，即EpAEpB.當(dāng)q0時(shí)，qAqB，即EpAEpB.可總結(jié)為：正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小；負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1(雙選)如圖147所示，真空中等量異種點(diǎn)電荷放置在M、N兩點(diǎn)，在MN的連線上有對(duì)稱點(diǎn)a、c，MN連線的中垂線上有對(duì)稱點(diǎn)b、d

12、，則下列說法正確的是()Aa點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定相同Ba點(diǎn)電勢(shì)一定低于c點(diǎn)電勢(shì)C負(fù)電荷在c點(diǎn)電勢(shì)能一定大于在a點(diǎn)電勢(shì)能D正電荷從d點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力不做功配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【例3】 將帶電荷量為6106 C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3105 J的功，再?gòu)腂移到C，電場(chǎng)力做了1.2105 J的功，則(1)電荷從A移到B，再?gòu)腂移到C的過程中電勢(shì)能共改變了多少？(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？(3)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少

13、？電勢(shì)、電勢(shì)能的計(jì)算電勢(shì)、電勢(shì)能的計(jì)算配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1答案：見解析配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1如果把q1.0108 C的電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，需要克服電場(chǎng)力做功W1.2104 J，那么：(1)q在A點(diǎn)的電勢(shì)能和A點(diǎn)的電勢(shì)各是多少？(2)q在移入電場(chǎng)前A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？【答案】(1)1.2104 J1.2104 V(2)1.2104 V配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1電場(chǎng)中“三線”問題的綜合分析本文中所說的“線”

14、有三類：電場(chǎng)線、等勢(shì)線和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡題目往往將電場(chǎng)線、等勢(shì)線和粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡相結(jié)合，考查學(xué)生綜合應(yīng)用電場(chǎng)知識(shí)、力學(xué)知識(shí)分析問題的能力電場(chǎng)線：電場(chǎng)線的切線方向表示該點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小創(chuàng)新拓展創(chuàng)新拓展配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1等勢(shì)線：等勢(shì)線是把電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)連成的線，等勢(shì)線總是和電場(chǎng)線垂直；電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面；電場(chǎng)線越密集處，等勢(shì)面也越密集，該處場(chǎng)強(qiáng)越大軌跡：軌跡是粒子在電場(chǎng)中通過的路徑，軌跡若是曲線，則粒子所受的合力方向總是指向曲線的內(nèi)側(cè)配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1【例4】 如圖1

15、48所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)不計(jì)重力，下列表述正確的是()配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1A粒子在M點(diǎn)的速率最大B粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向C粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加解析：粒子接近M點(diǎn)過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，離開M點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功，所以在M點(diǎn)粒子的速率應(yīng)該最小，A、B錯(cuò)誤；粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力不變，加速度不變，C正確，因?yàn)閯?dòng)能先減小后增加，所以電勢(shì)能先增加后減小，D錯(cuò)誤答案：C配人教版配人教版 物理物理 選修選修3-1反思領(lǐng)悟：依據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線(或等勢(shì)面)來判斷有關(guān)問題，此類問題應(yīng)掌握以下幾個(gè)要點(diǎn)：(1)帶電粒子的軌跡的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)處的速度方向(2)帶電粒子所受合力(往往僅為電場(chǎng)力)應(yīng)指向軌跡曲線的凹側(cè)，再依電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)同向或反向，即可確定準(zhǔn)確的力的方向(3)在一段運(yùn)動(dòng)過程中，若合力與速度方向的夾角小于90，則合力做正功，動(dòng)能增加；若夾角大于90，則合力做負(fù)功，動(dòng)能減?。蝗魥A角總等于90，則動(dòng)能不變；電勢(shì)能變化與動(dòng)能變化相反