2023届上海市新高考物理一轮复习课件：7.2静电场

上海新高考物理 一轮复习 第七章 静电场（2） 电势能 电势 电势差 等势面（计算专题） 1 概述 知识点 1 电势能 电势 电势差 （计算专题） 电势能、电势、电势差（计算专题） A B h A 重力做功只与处末位置高度差有关系 B d E Eq +q mg C 沿着AB 沿着AC，CB 重力做功与路径无关 电场力做功的特点 3 电势能、电势、电势差（计算专题） A B d Eq +q E 在匀强电场中不论电荷经由什么路径从A点移动到B点，静电力所做的功都是一样的。因此，在电场中移动电荷时，静电力所做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。 其他静电场也是适用的 电场力是保守力 类比 4 电势能、电势、电势差（计算专题） 二、电场力做功与电势能之间的关系 即重力做功等于重力势能的减少量。 动能增加 B h A mg hB hA 重力做功和重力势能之间有什么关系？ 5 电势能、电势、电势差（计算专题） A B d Eq +q E 是什么形式的能量呢？ 动能增加 电场力做功等于 电势能 的改变量 因此，电荷在电场中也具有势能 这种势能就叫做电势能 是标量，通常用符号 Ep 表示 单位是焦耳，符号 J。 6 电势能、电势、电势差（计算专题） A B d Eq +q E 电场力做功为-Eqd ，电势能增加Eqd 电场力做功为Eqd，点势能减少Eqd 即电场力做功等于电势能的减少量。 若 为正值， 电势能减少 若 为负值， 电势能增加 功是能量变化的量度 7 电势能、电势、电势差（计算专题） 选择不同的零势能位置电荷从A到B，电势能的变化量会不同吗? 电势能和重力势能一样只有相对物理意义 重力势能和电势能的变化量才有绝对物理意义 要指明零势能面的位置 理论中： 应用中： 无穷远处为零势能面 地球表面为零势能面 A B d Eq +q E 8 电势能、电势、电势差（计算专题） 重力势能是物体和地球这一体系所共有的 A d Eq +q E 电荷的电势能是该电荷和场源电荷所共有的 9 电势能、电势、电势差（计算专题） 示例1 如图所示，电荷在电场中从A向B移动时，静电力做什么功? E A B A B E 正电荷：静电力做正功 负电荷：静电力做负功 正电荷：静电力做负功 负电荷：静电力做正功 10 电势能、电势、电势差（计算专题） 重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间万有引力 电场中，电场力：电荷之间的作用力 有重力就有重力势能Ep= mgh 有电场力就有相应的能，叫电势能EP Ep由物体和地面间的相对位置决定 EP由电荷间的相对位置决定 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 电场力作功，电势能改变 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 WG = EP1-EP2 W电 = EPA-EPB 11 电势能、电势、电势差（计算专题） 试探电荷 电场力做功WAC A点的电势能 Eq A C +q E x1 那换成负电荷也成立吗？ A点的电势能/电荷量 A点的电势能/电荷量 Eq -q 12 电势能、电势、电势差（计算专题） 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比 是标量，通常用符号 φ 表示 单位是焦耳，符号 V 1、电势定义 2、电势定义式 3、电势由电场本身决定，与检验电荷无关 电势 电场强度 电场 电场强度是描述电场力的性质 电势是描述电场能的性质 （比值定义法，计算时要代入正负号） 理论中： 无穷远处为零势能面 地球表面为零势能面 应用中： 13 电势能、电势、电势差（计算专题） Eq A C +q E B x1 x2 Eq A C +q E B x1 x2 有发现什么相同的规律吗？ 即使选取不同的零电势点，均有 沿着电场线方向电势φ逐渐降低 说明A、B两点电势的差值和零电势点选取无关！ 14 电势能、电势、电势差计算专题） 注意下标顺序 定义： 设电场中 A 点的电势为 φA，B 点的电势为 φA 先A后B两点间的电势差用符号 UAB 表示 先B后A两点间的电势差用符号 UBA 表示 单位： 在国际单位制中电势差的单位也是伏特，简称伏，用符号 V 表示。 注意下标顺序 15 电势能、电势、电势差（计算专题） 示例2在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为-4.0×10-7J。 (1)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大? (2)把电荷量为-1.5×10-9C的点电荷从A点移动到C点，静电力做的功是多少? 解： 16 电势能、电势、电势差（计算专题） 变式2在电场中把