1、第四節(jié) 電勢和電勢差,嵐兒,一、理解電場力做功的特點及電勢能。,二、理解電勢及電勢差。,三、理解等勢面。,目標要求,第一課時 電勢差,問題思考：電場力對電荷做的功怎么計算？與哪些因素有關？由什么決定？,電場力做功與路徑無關,一、電場力做功的特點,在任何電場中，電 場力對移動電荷所做 的功，只與初、末位 置有關，而與電荷運 動路徑無關。,WAB=EqScos,二、電場力做功與電勢能的變化,a.從做功的角度來看：,b.從電荷的移動方向上來看：,順著電場線移動,正電荷,電勢能減少,負電荷,電勢能增加,電場力做正功，電勢能減少； 電場力做負功，電勢能增加。,電場力做正功,電場力做負功,順著電場線移動,

2、1、是非題（并簡要說明理由。） A、電荷沿電場線方向移動時，其電勢能一定減小。 B、檢驗電荷在電場中某點所受的電場力很大時，它在該點具有的電勢能也一定大。 C、把兩個異號電荷靠近時，電荷電勢能增大。,E、電荷在電場中移動時，若電場力對電荷做正功，電荷的電勢能一定減小.,課堂訓練：,三、電勢差,.定義式：,.單位：伏特（）,三、電勢差,4.意義和特性：電勢差是反映電場本身性質(zhì)（電場能性質(zhì)）的物理量，它是由電場本身的性質(zhì)決定的。跟電場力做功、跟電荷電量多少均無關。,5.電勢差是標量：無方向，但有正負。,6、公式 的應用,說明：,此適用于任何電場。,式中AB 、AB 、 q都有正負，計算時都要注意各

3、量的正負。,1、如圖示，在電場中的三點A、B和C 之間 移動電荷時，會有 A、將同一電荷從A點直接移到B點，和從A點經(jīng)過C點再移到B點，電場力做功完全相同 B、將同一電荷從A點加速移到B點，和減速移到B點，電場力做功完全相同 C、將不同電荷從A點移到B點，電場力做的功與電量的比值相同 D、將同一電荷從A點直接移到 B點，和從A點經(jīng)過C點再移到B 點，電場力做的功與電量的比 值相同,課堂訓練：,ABCD,課 堂 練 習,2、如圖所示的電場中，把點電荷q=+210-11C由A點移動到B點，電場力所作的功WAB=4 10-11J。,(若改q=-210-11C其他條件不變， UAB又等于多少？）,求：

4、（1）A、B兩點間的電勢差UAB等于多少？,（2）B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？,說明：UAB= UBA,3、關于對UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解，正確的是 A、電場中A、B兩點的電勢差和兩點間移動電荷的電量q成反比 B、在電場中A、B兩點移動不同的電荷，電場力的功WAB和電量q成正比 C、UAB與q、WAB無關，甚至與是否移動電荷都沒有關系 D、WAB與q、UAB無關，與電荷移動的路徑無關,BC,二、 WAB=qUAB,（兩種處理方法）,1、將UAB和q正、負號一同代入；,2、將UAB和q的絕對值代入，根據(jù)力和位移 （或運動）方向來判斷功的正、負。,小 結,第二課時

5、 電勢,四、電勢,1、定義：,電場中某點的電勢等于單位正電荷由該點移到參考點（零電勢點）時電場力所做的功。,2、定義式：,說明：,某點電勢等于該點與參考點（及零電勢點）的電勢差。,電勢是標量無方向但有正負。,電勢具有相對性電勢的大小與零電勢點的選擇有關。一般取大地或無窮遠處為零電勢點。,3、單位：伏特（V）,A,B,C,D,E,0V,15V,5V,3V,0V,18V,8V,3V,說明： 1、零電勢點的選擇可以是任意的。,2、電勢的高低是相對的，兩點之間的電勢差是一定的，與零電勢點的選取無關。,3、電勢的正負表示與零電勢點的電勢相比是高還是低。,4、沿電場線的方向，電勢越來越低。,1、在電場線上

6、有A、B、C三點，設C點接地，將1C的正電荷由C移到A點，電場力做功為5J；再將該電荷由A移到B，電場力做功為8J，求 、 分別是多大？,課 堂 練 習,B,A,2、圖為電場中的一條電場線，A、B為這條電場線上的兩點，則 A、B點的場強一定比A點的小 B、B點的電勢一定比A點的低 C、將電荷從A點移到B點，電荷的電勢能一定減小 D、A點的正電荷在只受電場力作用下一定沿電場線運動到B點,B,3、關于電勢差UAB和電勢 、 的理解，正確的是 A、UAB表示B點與A點之間的電勢差，即UAB = B、UAB和UBA是不同的，它們有關系：UAB = UBA C、 、 都有正負，所以電勢是矢量 D、零電勢

7、點的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地和無窮遠處為零電勢點,BD,A,A,A,B,B,B,小 結,一、UAB=,二、 WAB=qUAB,四、A=UAO = WAO/q,三、UAB=A- B UAB= - UAB,（將WAB和q正、負號一同代入）,（兩種處理方法）,1、將UAB和q正、負號一同代入；,2、將UAB和q的絕對值代入，根據(jù)力和位移 （或運動）方向來判斷功的正、負。,一般取絕對值,相對于零電勢點的電勢差,WAB,q,五.等勢面 電場中電勢相等的點構成的曲面叫做等勢面。 【約定】 為了使等勢面能夠反映電場的強弱，通常使相鄰等勢面之間的電勢差相等。,等勢面的性質(zhì) 1.沿著等勢面移動電荷時

8、，電場力所作的功為零。 2.在任何靜電場中電場線與等勢面是互相正交的。 3.等勢面愈密(即間距愈小)的區(qū)域，場強愈大。,第四節(jié) 電勢和電勢差,【例題】有一電場的等勢面分布如圖所示，一個質(zhì)子進入電場向右運動，經(jīng)過等勢面a時質(zhì)子的動能為500eV，那么它經(jīng)過等勢面e時動能多大？,【答案】300eV,第四節(jié) 電勢和電勢差,【例題】將一點電荷+q放在場強為E的勻強電場中，問： 當電荷從AB，電荷所受的電場力做了多少功？,思考：電場力做功的特點 只與始末位置有關，與經(jīng)過的路徑無關。,電勢和電勢差,1、重力是怎么產(chǎn)生的？,2、什么是重力勢能？它跟哪些因素有關？,重力是地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生,由于地球和物體

9、之間存在著相互作用，物體具有“做功的本領”，因而有“能量”，這種能量就是重力勢能。 它由“位置”決定： Epmgh,還記得嗎？,3、為什么說重力勢能具有相對性？,4、重力做功跟重力勢能變化有什么關系？,因為高度具有相對性 而 Epmgh,重力做功的過程，就是重力勢能改變的過程。重力做正功，重力勢能減?。恢亓ψ鲐摴?，重力勢能增加，且有： WAB mghA mghBmghAB,討論與交流：,所謂類比，就是將兩個（或兩類）研究對象進行對比，根據(jù)它們在某些方面有相同或相似的屬性，進一步推斷它們在其他方面 也可能有相同或類似的屬性。 “類比”法是一種科學的研究方法。,1、你知道什么叫“類比”嗎？,2、地

10、球與物體之間的相互作用和哪一類電荷間的相互作用“類似”？,地球與物體之間存在著引力，它相當于一對異種電荷之間的作用,3、借助“類比”的方法和你對重力場的了解，你可推斷出電場應該具有哪些屬性？,重力電場力,物體在重力場中移動，重力做功 電荷在電場中移動，電場力也會做功,重力勢能“電場力勢能”（稱電勢能）,重力做正（負）功，重力勢能減?。ㄔ黾樱?電場力做正（負）功，電勢能減?。ㄔ觯?重力勢能由高度決定電勢能呢？Ep=qU,重力的功：WABmghAB ，取決于高度差 電場力的功取決于什么呢？W=qEd,我們借助類比定義幾個物理量：,重力勢能： Epmgh 定義：電荷在電場中具有的能量叫電勢能 電勢能

11、： Epq,與高度h對應的物理量叫電勢,即電勢：Epq （ hEpmg ）,定義：電場中某點試探電荷的電勢能與自身電量的比值叫電勢,電勢的單位：伏特（V）,方法一: 根據(jù)電場力做功的正負判斷： 若電場力對移動電荷做正（負）功，則電勢能減少（增加）； 方法二: 直接根據(jù)公式 判斷：Ep=q,.如何比較電荷電勢能的大小呢？,討論與交流：,1、一個質(zhì)量為m的物體在重力場中的重力勢能大小由什么來決定？一個電量為q的電荷在電場中的電勢能大小又由什么決定？,重力勢能由高度決定，電勢能由電勢決定，即電勢是描述電場能的特性的物理量,2、你認為電勢是相對量嗎，電勢能呢？,電勢與高度類似，是“相對量”，電場中某點

12、電勢的大小與參考點選擇有關 電勢的參考點通常選擇大地或無窮遠點 電勢能也是相對量,定義：電場中任意兩點的電勢的差值，叫這兩點間的電勢差,重力場中A、B兩點間高度差： hABhAhB,A、B兩點電勢差：UABAB,重力的功：WABmghA mghBmghAB,電場力的功：WABqA qBqUAB,WABqUAB 是一個非常重要的公式,3、你認為跟高度差對應的物理量是什么？,4、我們把高度相同的點連成的線叫等高線，構成的面可以叫等高面。那么，在電場中，電勢相同的點連成的線或構成的面可以怎樣稱謂呢？,在電場中，電勢相同的點連成的線叫等勢線，構成的面叫等勢面,5、在同一等高線或等高面上，任兩點高度差為

13、多大？在同一等高線或等高面上移動物體，重力是否做功？在電場中，同一等勢線或等勢面上任兩點電勢差為多大？在同一等勢線或等勢面上移動電荷，電場力是否做功？,在電場中，同一等勢線或等勢面上任兩點間電勢差為零，在同一等勢線或等勢面上移動電荷電場力不做功,2.等勢面,等量異號點電荷的電場,等量同號點電荷的電場,正點電荷的電場,孤立帶電體的電場,剛才學了什么？,1、電勢能：電荷在電場中具有的能量叫電勢能 公式： Epq 電場力做功：WABqUAB,3、等勢面：電勢相同的點構成的面 同一等勢線或等勢面上任兩點間電勢差為零，在其上移動電荷電場力不做功,2、電勢 電勢差 電勢 電勢差：電場中某點試探電荷的電勢能與