高二物理教案電場-電勢、電勢差和等勢面-資料下載頁
2024-11-04 12:51本頁面
【正文】 變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。類比：重力勢能變化：重力做正功重力勢能減少；重力做負功重力勢能增加．電場力做功：由電荷的正負和移動的方向去判斷(4種情況)219。功的正負219。電勢能的變化（重點和難點知識）（上課時一定要搞清楚的，否則對以后的學習帶來困難）二、電勢 ：如果在電場中選一個參考點(零電勢點)，那么電場中某點跟參考點間的電勢差，就叫做該點的電勢。電場中某點的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移動到參考點(零電勢點)時，電場力所做的功。電勢的單位：伏特（V）：（1）電勢是標量，有正負，無方向，只表示相對零勢點比較的結果。（2）電勢是電場本身具有的屬性，與試探電荷無關。（3）沿著電場線的方向，電勢越來越低（最快），逆著電場線的方向，電勢越來越高，電勢降低的方向不一定就是電場線的方向。（4）電勢與場強沒有直接關系：電勢高的地方，場強不一定大；場強大的地方，電勢不一定高。（5）電勢是標量，沒有方向，但有正負之分，比零電勢點高為正，比零電勢為低為負。（6）電勢的值與零電勢的選取有關零電勢點可以自由選取，通常取離電場無窮遠處電勢為零，實際應用中常取大地電勢為零（7）如果取無窮遠電勢為零，正電荷形成的電場中各點的電勢均為正值，負電荷形成的電場中各點的電勢均為負值。（8）當存在幾個“場源”時，某處合電場的電勢等于各“場源”的電場在經(jīng)處的電勢的代數(shù)和（9）點電荷電場的電勢在一個點電荷q所形成的電場中，若取無限遠處的電勢為零，則在距此點電荷距離為r的地方的電勢為j=k（10）均勻帶電球電場的電勢對于一個均勻帶電球面所形成的電場，若球半徑為R，帶電量為q，則在球外的任意與球心相距為r的點的電勢為U=kq rqq，而其球面上和球面內(nèi)任一點的電勢都是U=k rR三、電勢差：：電荷q在電場中由一點A移到另一點B時，電場力所做的功WAB跟它的電荷量q的比值，叫做A、B兩點間的電勢差。：UAB=WABq，單位：V=J/C ：電場中A、B兩點間的電勢差UAB在數(shù)值上等于單位正電荷從A點移動到B點過程中電場力所做的功WAB。：伏特，符號是V。： 電勢差是標量，有正負，無方向。A、B間電勢差UAB=jBjA，顯然UAB=UBA電勢差的值與零電勢的選取無關。注：電勢差很類似于重力場中的高度差．物體從重力場中的一點移到另一點，重力做的功跟其重量的比值叫做這兩點的高度差h＝W/G．四、等勢面：一般說來，電場中各點的電勢不同，但電場中也有許多點的電勢相等。我們把電場中電勢相等的點構成的面叫做等勢面。：（1）在同一等勢面上的任意兩點間(不論方式如何，只要起終點在同一等勢面上)移動電荷，電場力不做功。因為等勢面上各點電勢相等，電荷在同一等勢面上各點具有相同的電勢能，所以在同一等勢面上移動電荷電勢能不變，即電場力不做功（2）等勢面一定跟電場線垂直，即跟場強的方向垂直。假如不是這樣，場強就有一個沿著等勢面的分量，這樣在等勢面上移動電荷時電場力就要做功。但這是不可能的，因為在等勢面上各點電勢相等，沿著等勢面移動電荷時電場力是不做功的，所以場強一定跟等勢面垂直。（3）沿著電場線方向電勢越來越低。可見，電場線不但與等勢面垂直，而且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。（4）導體處于靜電平衡時，整個導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面。(后面將學到)（5）不同的等勢面是不會相交的，也不能相切。因為電場線總跟等勢面垂直，如果等勢面相交，則交線處同一點的電場線方向就有兩個，從而場強方向就不唯 一，這是不可能的；如果等勢面相切，則在相切處等勢面“密度”為無窮大，這也是不可能的（6）等差等勢面的疏密表示電場的強弱等差等勢面密的地方場強大，等差等勢面疏的地方場強弱。五、電場強度和電勢差的關系 =U，它表明在電場當中，場強在數(shù)值上等于沿電場強度方向每單位距離上的電勢差。題型講解（1）如圖(a）所示，AB是某電場中的一條電場線．若有一電子以某一初速度并且僅在電場力的作用下，沿AB由點A運動到點B，其速度圖象如圖(b)所示．下列關于A、B兩點的電勢j和電場強度E大小的判斷正確的是（）EBEBjBjB（2）如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為jA、jB、jC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關系中正確的有()＞jB＞jC ＞EB＞EA＜UBC＝UBC 如圖所示，平行直線AA162。、BB162。、CC162。、DD162。、EE162。，分別表示電勢為4 V、2 V、0、2 V、4 V的等勢線，若AB=BC=CD= DE= 2 cm，且與直線MN成300角，則（）A．該電場是勻強電場，場強方向垂直于AA162。，且左斜下 B．該電場是勻強電場，場強大小E=2 V/m C．該電場是勻強電場，距C點距離為2 cm的所有點中，最高電勢為4V，最低電勢為4V D．該電場可能不是勻強電場，E=U/d不適用－ ，把電量為－5109C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能＿＿＿（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點的電勢UA＝15V，B點的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為＿＿＿＿J.
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