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1、孝感一中高一物理组,静电力做的功,与电荷的起始位置和终止位置(初末位置)有关,与电荷经过的路径无关。,1.静电力做功的特点,2.静电力做功与电势能变化的关系,WAB=EpA-EpB,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大,3.电势高低的判断,1.沿着电场线的方向,电势逐渐降低,2.对于同一个正电荷,电势能越高的地方,电势越高,3.对于同一个负电荷,电势能越高的地方,电势越低,4.描述某一点的电势时,必须要选取零电势点,复习旧知,描述一个点所处的高度的时候我们要选取零势能点,零势能点的选取会影响高度差吗?,A,B,C,D,0V,1V,2V,3V,E,0V,1V,2V,-1V,描述一个
2、点的电势时我们要选取零电势点,零电势点的选取会影响电势的差值吗?,思考问题,1、电势差(U):电场中两点间电势的差值,也叫电压,则有,或者表示成,显然,3.在描述电势差时,一定要明确好是哪两点之间的电势差!,1.电势差可以是正值也可以是负值,正负表示两点电势的高低。,2.电势差的数值与零电势点的选取无关。,2、静电力做功与电势差的关系,即,或,1、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗?由电场本身的因素决定,与WAB、q无关是比值定义式2、WAB跟q、UAB有关吗?跟q、UAB都有关,思考:,计算时需要加正负号!,例题1:在电场中把电量为2.010-9C的正电荷从A移到B点,电场力做功1.510
3、-7J,再把这个正电荷从B点移到C点,电荷克服电场力做功4.010-7J.问:(1)A,B,C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?(2)求AB间、BC间和AC间的电势差.(3)把1.510-9C电荷从A移到C点,电场力做多少功?(4)根据以上结果,定性地画出电场分布的示意图,标出A,B,C三点可能的位置。,1.对电势差的进一步理解(1)电势差UAB,UAB决定于电场本身,与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关.在确定的电场中,即使不放入电荷,任何两点间的电势差也有确定值.(2)电势差为标量,有正、负之分,电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低.(3)电场中两点间的电势差与电势零点
4、的选取无关.(4)电场中某点的电势,等于该点到电势零点的电势差.,知识深化,2.电势和电势差的比较,例2(多选)关于电势差UAB和电势A、B的理解,正确的是A.电势与电势差均是相对量,均与电势零点的选取有关B.UAB和UBA是不同的,它们存在关系:UABUBAC.A、B都有正负,所以电势是矢量D.若B0,则AUAB,解析电势差与电势零点的选取无关,A错;UABUBA,B正确;电势虽有正、负之分,但电势是标量,C错;由UABAB知,若B0,则AUAB,D正确.,知识深化,(1)公式WABqUAB适用于任何电场,其中WAB仅是电场力做的功,不包括从A到B移动电荷时其他力所做的功.,把电荷q的电性和
5、电势差U的正负代入进行运算,功为正,说明静电力做正功,电荷的电势能减小;功为负,说明静电力做负功,电荷的电势能增大.,2.电场力做功的求解四法,例3在如图3所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab5cm,bc12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场线方向成60角,一个电荷量为q4108C的正电荷从a移到b,电场力做功为W11.2107J.求:(1)匀强电场的场强E的大小;,答案60V/m,图3,解析由W1qElab得:,(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2;,答案1.44107J,解析电荷从b移到c,电场力做功为:W2qElbccos604108600.120.5J1.44107J.,(3)
6、a、c两点间的电势差Uac.,答案6.6V,解析电荷从a移到c,电场力做功为:WacW1W2则a、c两点的电势差为:,例4电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2108J,在B点的电势能为8.0109J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图4所示,该点电荷的电荷量大小为1.0109C,那么A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB4.0VD.把该点电荷从A移到B,电场力做功为W4.0J,图4,1.(静电力做功与电势差的关系)(多选)对UAB和WABqUAB的理解,下列说法正确的是A.电场中A、B两点的电势差和移动电荷的电荷量q成反比B.在电场中A、B两点移动不
7、同的电荷,电场力做的功WAB和电荷量q成正比C.UAB与q、WAB无关,与是否移动电荷也没有关系D.WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关,巩固训练,2.(电势差与静电力做功的计算)如图5所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6109C的正点电荷从A经B、C到达D点,则从A至D,电场力对电荷做的功为A.4.8108JB.4.8108JC.8.0108JD.8.0108J,图5,解析UADAD40V(10)V30V,WADqUAD1.6109(30)J4.8108J,故B正确.,3.(电势差的计算)将一电荷量为3106C的点电荷从电场中的A点移动到B点,克服电场力做了3105J的功,再将该电荷从B点移动到C点,电场力做了1.2105J的功,求:(1)AB间、BC间、AC间电势差各为多少?,解析A、B间的电势差:,答案10V4V6V,UACUABUBC10V(4V)6V;,