内容正文:
必修3 第十章
静电场中的能量
电势差
10.2
请参看最后一页课件使用说明
2.等势面
(1)几种典型的等势面(见右图)
-电势相等的点构成的面
(2)等势面的特点
在同一等势面上移动电荷电场力不做功
等势面一定和电场线垂直
不同等势面不相交
等差等势面密处场强大,疏处场强小
①_________________________________
②_________________________________
③_________________________________
④_________________________________
以下电场线及等势面图形特点(须记住)
1.电势差
(1)电场中某两点的电势之差叫电势差
UAB=-UBA
UAB
=
j
B
j
A
WAB=qUAB
(2)电场力做功的公式
(q、UAB带正负号计算)
(WAB与UAB 、q成正比)
UAB=WAB /q
(UAB与WAB 、q___关)
无
W=qEl cosθ
匀强电场中:
1eV=1.6×10-19J
UBA
=
j
A
j
B
同心圆,内密外疏,
内高外低.
同心圆,内密外疏,
内低外高.
平行等距直线
连线上从+到-电势降低,
中垂线是等势线
连线上中点电势最低,
中垂线上中点电势最高
图片
等势面
形象图
小结
引入
等高线
→等势线
分析
电势差
WAB与UAB
例5
例2
例3
例4
例1
例6
例7
(1)以C为0电势,已知:jA=8V ,jB=3V ,求A、B两点的电势差和B、A两点的电势差.
UAB=-UBA
UAB =jA-jB=8V -3V=5V
UBA =jB-jA=3V-8V=-5V
电势差
电势差等于_______________,
也叫_______.
两点的电势之差
UAB =jA-jB
(2)若以A为0电势, A、B两点的电势差为多少?
UAB =jA-jB=0 -(- 5V)=5V
可见:
电势差与0电势的选取无关
电势差:
电场力做功与电势差关系
电压
可见:
WAB = EPA-EPB
电场力做功等于电势能的减少量
=qjA-qjB
=qUAB
WAB =qUAB
WAB与UAB 、q_______
所以:
或:
UAB=
WAB
q
UAB与WAB 、q______
无关
成正比
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地理等高线
电场中的电势相当于重力场中的地势。地势有高有低,在地理中,由相等高度的位置构成等高线或者等高面。类似的,在电场中,由电势相等的位置构成等势线或者等势面。
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对等势面的形象理解
正点电荷
等量异种电荷
等量同种(正)电荷
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(1)电场强度E
电场的方向:某点电场的方向就是电场线上该点的_____方向,场强大小:电场线疏
处场强_____,电场线密处场强_____。
(2)电场力F
正电荷受到的电场力方向与电场方向_____,负电荷受到的电场力方向与电场方向
______。电场力大小:_____.
(3)电势j
沿电场线方向电势_____。
(4)电势能EP
正电荷在_______处电势能大,负电荷在______处电势能大。
(5)电场力做功与电势能的变化
电场力做正功,电势能_____;电场力做负功,电势能______。
切线
小
大
相同
相反
降低
电势高
电势低
减小
增大
(5)正电荷从a点移到b点,电场力做___功,电势能____;负电荷从a点移到b点,电场力做___功,电势能____.
(4)对于a、b两点,正电荷在___点电势能较大,负电荷在___点电势能较大。
(3)a、b两点中_____点的电势较高。
(2)正电荷在a点受到的电场力方向沿___方向,负电荷在a点受到的电场力方向沿___方向
(1)a点的电场方向沿_____方向,a、b两点中____点的场强较大。
a
b
P
Q
aP
a
aP
aQ
a
a
b
正
减小
如图是某电场中的部分电场线,虚线PQ是a点的切线。结合图形回答下列问题:
[例]
小结:
与电场线有关的量
F=qE
负
增大
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如果把电荷量q1=2.0×10-8 C的正电荷从无限远处移到电场中的A点,静电力做功W=1.8×10-4 J。如果把电荷量q2=-3.0×10-8 C的负电荷从电场中的B点移到无限远处,静电力做功W2=2.4×10-4 J,求:
(1) q1在A点的电势能和A点的电势各是多少?
(2)A、B两点的电势哪点高?UAB为多少?
答案:
(1)EP=-1.8×10-4 J, jA= - 9×103V
(2)j