高中物理第一章静电场5电势差课件新人教版选修3_1

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1、5电势差1.理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选取无关。2.掌握两点间电势差的表达式。3.知道静电力做功与电势差之间的关系,会应用公式进行相关的计算。1.对电势差概念的理解(1)对电势差的四点说明:①电场中两点间的电势差,由电场本身决定,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讲到电势差时,必须明确所指的是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB,B、A间的电势差记为UBA。③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。④电场中两点间

2、的电势差与电势零点的选取无关。特别提醒(1)电势、电势差、电场强度三者间不能由其中一个物理量确定其余两个物理量。例如,电势高(或低)时,电势差不一定大(或小),电场强度不一定大(或小)。(2)电势差与高度差有很多相似之处,理解时两者可加以类比。②涉及WAB、UAB、q三者关系的计算时,可将各量的正负号及数值一并代入进行计算,也可以各物理量都取绝对值,静电力做功的正负要根据电荷的移动方向及所受静电力的方向的具体情况来确定,电势差的正负要看在电场中的始末位置及电场强度方向。③应用WAB=qUAB与W=qElcosα相比优势之处:不必考虑静电力的大小

3、和电荷移动路径。特别是静电力是变力时,静电力做功不能用W=Eqlcosα来计算,只能用WAB=qUAB来计算。(4)只有静电力做功时,WAB=EpA-EpB,即功等于电势能的减少,WAB=EkB-EkA,即功等于动能的增加,且电势能与动能之和保持不变。特别提醒(1)在系统中只有静电力做功的情况下,电势能和动能互相转化,总量保持不变。(2)在系统中只有重力和静电力做功,没有其他力做功的情况下,电势能和机械能互相转化,总量保持不变。3.静电力做功的四种计算方法(1)功的定义法:由公式WAB=FlAB计算,此公式只适用于匀强电场,又可变形为WAB=E

4、qlAB,式中E为匀强电场的电场强度,lAB为电荷初、末位置在电场方向上的位移。(2)电势差法:WAB=qUAB。(3)电势能变化法:WAB=EpA-EpB。(4)动能定理法:W电场力+W其他力=ΔEk。特别提醒用WAB=qUAB求电场力做功时,不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径,对于静电力是变力时,也同样适用。类型一类型二类型三类型一类型二类型三类型一类型二类型三类型一类型二类型三类型一类型二类型三类型一类型二类型三类型一类型二类型三题后反思此类问题往往涉及的力学规律较多,解答时首先分析带电粒子的受力情况,然后再分析各力做功情况及电势能、动

5、能的变化,用动能定理求解,但要注意变力做功不能直接用W=Fs计算。类型一类型二类型三类型一类型二类型三类型一类型二类型三题后反思(1)电场强度、电势都是由电场本身决定的,与是否放入电荷无关;而电势能是由电场和电荷共同决定的。(2)电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,也是反映电场力的性质的物理量;而电势和电势能是反映电场能的性质的物理量。(3)电势、电势能的大小与电势零点的选取有关,是相对的。