高中物理奥林匹克竞赛——电场力作功-电势(共19张PPT)

第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 一 静电场力所做的功　静电场的环路定理　 点电荷的电场 结果: 仅与 的始末位置有关，与路径无关. 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 任意电荷的电场（视为点电荷的组合） 结论：静电场力做功与路径无关. 静电场的环路定理 静电场是保守场 1 2 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 二 电势 静电场是保守场，静电场力是保守力.静电场力所做的功就等于电荷电势能增量的负值. 电势能的大小是相对的，电势能的差是绝对的. 令 试验电荷 在电场中某点的电势能，在数值上就等于把它从该点移到零势能处静电场力所作的功. 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 (积分大小与 无关) 点电势 点电势 （ 为参考电势，值任选） 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 电势零点选择方法：有限带电体以无穷远为电势零点，实际问题中常选择地球电势为零. 令 物理意义 把单位正试验电荷从点 移到无穷远时，静电场力所作的功. 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 (将单位正电荷从 移到 电场力作的功.) 三　电势差 注意 电势差是绝对的，与电势零点的选择无关； 电势大小是相对的，与电势零点的选择有关. 静电场力的功 原子物理中能量单位 单位：伏特 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 四　电势的计算 1.点电荷的电势 令 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 2. 电势的叠加原理 点电荷系 3.　任意带电体的电势 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 求电势 的方法 利用 若已知在积分路径上 的函数表达式， 则 （利用了点电荷电势 ，这一结果已选无限远处为电势零点，即使用此公式的前提条件为有限大带电体且选无限远处为电势零点.） 讨论 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 解：由高斯定理 球内与球心距离为ｒ的任意一点Ｑ的电势为 　例8-5-1　如图所示，一半径为　　的均与带电球体，电荷为　，求球外、球面及球内各点的电势． 得 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 球面上任意一点N的电势为 球外任意一点P的电势为 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 解：两块无限大平行带电平板之间的电场可视为匀强电场，大小为 所以两板之间的电势差为 例8-5-2　如图所示，两块无限大平行带电金属板，电荷面密度分别为 ,距离为 ,求两板之间的电势差． 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 + + + + + + + + + + + + + + 补例1 正电荷 均匀分布在半径为 的细圆环上. 求圆环轴线上距环心为 处点 的电势. 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 讨 论 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 （点电荷电势） 均匀带电薄圆盘轴线上的电势 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 补例2 均匀带电球壳的电势. 解 （1） + + + + + + + + + + + 真空中，有一带电为 ，半径为 的带电球壳. 试求（1）球壳外两点间的电势差；（2）球壳内两点间的电势差；（3）球壳外任意点的电势；（4）球壳内任意点的电势. 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 （3） 令 由 可得 或 （2） + + + + + + + + + + + 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 （4） 由 可得 或 第八章静电场 8 – 5 电场力作功　电势 补例3 “无限长”带电直导线的电势 解 令 能否选 ？ $$