2010届步步高高考物理第一轮复习课件：第六章 静电场 第3课时 电势 电势差 电势能.ppt
大学物理 电势 电势差
第6章 静电场
2. 电势差 电场中任意两给定位置P、Q之间的电势 差（即电压） 定义为UPQ 。
U pQ u p uQ
Q
Wp q0
WQ q0
ApQ q0
E dl 单位: 伏特 (V ) 。 p
电势差 U PQ 表示静电场力移动单位正电荷由 P 沿任一路径到 Q 所做的功。
e dS u (r ) 4π 0 r S
e dl 电荷线密度为λe 的带 u (r ) 电体产生的电势： 4π 0 r L
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第6章 静电场
电势的计算方法
（1）利用定义式
需知在积分路径上 E 的函数表达式。 有限大带电体，选无限远处电势为零。
（2）利用叠加原理
第6章 静电场
6.5 电势 电势差
一、电势 电势差 1.电势 定义静电场中位置P处的电势 为单位 检验电荷在位置P处所具有的电势能，
up
Ap "0" q0
Wp q0
"0" p
E dl
物理含义： 将单位正电荷从P点沿任意路径移到电 势能为零点时, 电场力所作的功。
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1
离带电直线的距离
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第6章 静电场
例4两个半径分别为R1 ，R2的球面同心放置, 所 带电量为Q1和Q2, 皆为均匀分布。求电势分布。 解
Q1 u1 4πε0 r Q1 u1 4πε0 R1
(r R1 )
R2
o
Q1
R1
Q2
(r R1 )
高考物理一轮复习 静电场第3讲 电容器和电容 带电粒子在电场中的运动课件 教科版选修31
3．一个带电小球，用细绳悬挂在水平方向的匀强电场中，当
小球静止后把悬绳烧断，小球将做
( )．
A．自由落体运动
B．匀变速曲线运动方向
C．沿悬绳的延长线方向做匀加速直线运动
D．变加速直线运动
解析 重力和电场力均为恒力，合力方向与细绳的拉力方
向相反，大小与细绳的拉力大小相等．剪断细绳后小球初
速度为零，合力恒定，故做匀加速直线运动，正确答案为C.
2．带பைடு நூலகம்粒子在匀强电场中的偏转
(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场．
(2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的_合__成__与__分__解__
的方法．
①沿初速度方向做_匀__速__直__线__运动，运动时间t＝ ②沿电场力方向，做_匀__加__速__直__线__运动
l v0
示波管 Ⅰ(考纲要求) 1. 构造：(1)_电__子__枪__，(2) _偏__转__电__极__，(3) _荧__光__屏__ 2．工作原理(如图6－3－1所示)
考点二 带电体在匀强电场中做直线运动问题的分析
首先对带电粒子进行受力分析，弄清带电粒子的运动状态， 然后再选用恰当的物理规律求解．如果应用牛顿运动定律， 要弄清带电粒子的受力情况和运动情况，再灵活运用运动 学公式求解；如果运用动能定理，关键要弄清带电粒子的 初、末状态及哪些力做功．
【典例2】
(2012·济南模拟)如图6－3－6所示，一 带电荷量为＋q、质量为m的小物块处 于一倾角为37°的光滑斜面上，当整 个装置被置于一水平向右的匀强电场 中，小物块恰好静止．重力加速度取g， 图6－3－6 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)水平向右电场的电场强度； (2)若将电场强度减小为原来的12，物块的加速度是多大； (3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能．
新教材高中物理第1章静电场5电势电势差课件教科版必修第三册
有，与零电势点的选 无，与零电势点的选
取有关
取无关
联系
电势 φ
电势差 U
数值关系 UAB＝φA－φB，当 φB＝0 时，UAB＝φA
单位
相同，均是伏特(V)
标矢性
都是标量，且均具有正负
物理意义：均是描述电场能的性质的物理量
【例2】 有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的 A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点时，静 电力做功9×10－4 J。求：
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)UAB＞0 说明从 A 到 B 电势升高(φA＜φB)。 (2)WAB 越大，UAB 越大，UAB 与 WAB 成正比。 (3)等差等势面的疏密可以表示电场的强弱。 (4)同一电荷在同一等势面上一定具有相同的电势能。
( ×) ( ×) ( √) ( √)
(1)如果规定A点的电势为0，则C点的电势是多少？ (2)如果规定B点的电势为0，则C点的电势是多少？ 思路点拨：(1)克服电场力做功，就是电场力做负功。 (2)在计算过程中各量都要带有正、负号。
[解析] (1)负电荷从A到C，静电力做功WAC＝WAB＋WBC＝－ 3×10－5J＋1.2×10－5 J＝－1.8×10－5 J
1 J/C。
4．特点 (1)相对性：电场中某一点电势的数值与零电势点的选取有关， 一般的选取无穷远处 或大地 的电势为零。 (2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负。 说明：在同一电场中，电势的正值高于负值。
二、电势差 1．定义：规定电场中 A、B 两点的电势之差 φA－φB 为 A、B 两 点的电势差，在电路中两点间的电势差也叫电压。
注意：在用 UAB＝WqAB计算时，各量都要带有正负号。
高考物理一轮总复习(鲁科版)课件：第六章第三节
第六章
静电场
名师点睛：在分析平行板电容器的电容 及其他参量的动态变化时，有两个技 巧：(1)紧抓“不变量”即“控制变量
法”； (2)选择合适的公式分析.
栏目 导引
第六章
静电场
即时应用 1.一平行板电容器两极板间距为d、极 板面积为S,电容为ε0S/d,其中ε0是常量.对 此电容器充电后断开电源.当增加两板
栏目 导引
第六章
静电场
(2)平行板电容器内部是匀强电场,所以场 U 强 E＝ . d (3)电容器所带电荷量 Q＝CU. 4kπQ (4)由以上三式得 E＝ ,该式常用于 Q εS 保持不变的情况中.
栏目 导引
第六章
静电场
2.电容器的动态分析方法 主要分两种情况： (1)平行板电容器充电后,继续与电源的两 极相连,因此两极板间的电压不变,当电容 器的 d、S、ε 变化时,将引起电容器的 C、 Q、E 的变化(U 不变). εS εS εS U 1 即 C＝ ∝ ;Q＝UC∝ ,E＝ ∝ . 4kπd d d d d
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第六章
静电场
qU1l2 2dmv2 l y 0 则 x＝ ＝ ＝ . tanθ qU1l 2 2 mv0d 结论： 粒子从偏转电场中射出时,就像是从 极板间的 l/2 处沿直线射出.
栏目 导引
第六章
静电场
②若不同的带电粒子是从静止经同一加 速电压 U0 加速后进入偏转电场的,则由② 2 U1 l 和④,得：y＝ . 4U0d 结论：粒子的偏转距离与粒子的 q、m 无 关,仅取决于加速电场和偏转电场.即不同 的带电粒子从静止经过同一电场加速后 进入同一偏转电场,它们在电场中的偏转 距离总是相同的.
第六章
静电场
第三节
第六章 静电场6-1(新课标复习资料)
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
是描述电场的力的性质的物理量． 力的性质
限 时 规 范 特 训
选修3-1
第六章 静电场
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
矢 量 三 性
电场强度 E 是表示电场力的性质的一个物理量， 规定正电荷所受电场力方向为该点场强的方向． 正电荷所受电场力
易 错 易 混 分 析
限 时 规 范 特 训
矢量 性 存在时在该点所产生的场强的矢量和.
选修3-1
第六章 静电场
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
电场线
1．几种典型电场的电场线(见下图)
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
限 时 规 范 特 训
选修3-1
第六章 静电场
限 时 规 范 特 训 随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
选修3-1
第六章 静电场
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基 础 知 识 梳 理
高三物理
5kq2 A. l＋ 2k0l2 5kq2 C. l－ 4k0l2
kq2 B. l－ 2 k0l 5kq2 D. l－ 2k0l2
随 堂 针 对 训 练
易 错 易 混 分 析
感应起电 ②感应起电
接触起电 ③接触起电
选修3-1
第六章 静电场
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
(2)三种起电方式虽然不同， 但本质相同， 都是电荷的
转移 转移.
高考物理第一轮复习 知识点 电势和电势差
高考物理第一轮复习知识点一电势和电势差(时间：60分钟)知识点一电势和电势差1．下列说法正确的是( )．A ．电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关B ．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以U AB＝U BA解析电势具有相对性、与零点的选择有关．而电势差是标量，有正、负之分，但大小与零点的选择无关．故A错误、B正确；由于U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA故U AB＝－U BA，故D错误；电势差为电场中两点电势之差，与移动电荷的路径无关，故C正确．答案BC2．在某电场中，A、B两点间的电势差U AB＝60 V，B、C 两点间的电势差U BC＝－50 V ，则A、B、C三点电势高低关系是( )．A．φA＞φB＞φC B．φA＜φC＜φBC．φA＞φC＞φB D．φC＞φB＞φA解析因为U AB＝φA－φB＝60 V＞0，所以φA＞φB，又U BC＝φB－φC＝－50 V＜0，所以φB＜φC，又U AC ＝U AB＋U BC＝60 V＋(－50 V)＝10 V＞0，所以φA＞φC，故φA＞φC＞φB.正确选项为C.答案 C知识点二电场强度与电势的关系图1－5－33．某静电场的电场线分布如图1－5－3所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则( )．A．E P>E Q，φP>φQB．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQD．E P<E Q，φP<φQ解析P点处电场线分布的密集些，Q处电场线分布稀疏些，则E P>E Q.图中，电场线的方向是由P指向Q，根据顺着电场线的方向，电势依次降落，有P点电势高于Q点电势．答案 A图1－5－44．如图1－5－4所示，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则( )．A．带电粒子带负电B．a、b两点间的电势差U ab＝mghqC．b点场强大于a点场强D．a点场强大于b点场强解析从a到b，带电粒子先加速后减速，电场力方向向上，故带电粒子带负电，A项正确；由动能定理知mgh＝qU ab，U ab＝mghq，故B项正确；带电粒子在b点受到的电场力比a 点受到的电场力大，故b点场强大于a点场强，故C项正确．答案ABC5．关于静电场，下列结论普遍成立的是( )．A．电场强度大的地方电势高，由场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零解析电势高低与电场强度大小无必然联系，但沿电场强度方向，电势降低最快；电场力做功与场强大小无关，与始末位置的电势差有关．答案 C知识点三电场力做功与电势能、电势差的关系图1－5－56．如图1－5－5所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某同心圆弧上，将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较( )．A．W AB＞W ACB．W AD＞W ABC．W AC＝W ADD．W AB＝W AC解析点电荷的等势面为同心球面，故B、C、D三点位于同一等势面上，故U AB＝U AC＝U AD，将同一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点，由功的计算公式W＝qU可得电场力做功相同．答案 CD图1－5－67．如图1－5－6所示，一簇电场线的分布关于y 轴对称，O 是坐标原点，M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的一个圆周上的四个点，其中M 、N 在y 轴上，Q 点在x 轴上，则( )．A ．M 点的电势比P 点的电势低B ．O 、M 间的电势差小于N 、O 间的电势差C ．一正电荷在O 点时的电势能小于在Q 点时的电势能D ．将一负电荷由M 点移到P 点，电场力做正功 答案 ABD 8.图1－5－7如图1－5－7所示是一匀强电场，已知场强E ＝2×102N/C ，现让一个电荷量为q ＝－4×10－8C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点，MN 间的距离l ＝30 cm.试求：(1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化； (2)M 、N 两点间的电势差．解析 (1)负电荷在该电场中所受电场力F 为恒力，方向向左，因此从M 点移到N 点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔE p 等于电荷克服电场力做的功W .电荷克服电场力做功为W ＝qEl ＝4×10－8×2×102×0.3 J＝2.4×10－6 J ，故电势能增加了2.4×10－6J.(2)M 、N 两点间的电势差为U MN ＝W MN q ＝－2.4×10－6－4×10－8V ＝60 V ，即M 、N 两点间的电势差为60 V.答案 (1)电势能增加了2.4×10－6J (2)60 V图1－5－89．如图1－5－8所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方与Q 相距分别为h 和0.25h ，将另一点电荷从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零．若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ，试求：(1)此电荷在B 点处的加速度；(2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)．解析 (1)这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q ，由牛顿第二定律，在A 点时mg －kQq h 2＝m ·34g . 在B 点时kQq0.25h2－mg ＝m ·a B ，解得a B ＝3g ，方向竖直向上，q ＝mgh 24kQ.(2)从A 到B 过程，由动能定理mg (h －0.25h )＋qU AB ＝0， 故U AB ＝－3kQh.答案 (1)3g 方向竖直向上 (2)－3kQh图1－5－910．如图1－5－9所示的匀强电场中，有a 、b 、c 三点，ab ＝5 cm ，bc ＝12 cm ，其中ab 沿电场线方向，bc 和电场线方向成60°角，一个电荷量为q ＝4×10－8C 的正电荷从a 点移到b 点时静电力做功为W 1＝1.2×10－7J ，求：(1)匀强电场的场强E ；(2)电荷从b 移到c ，静电力做功W 2； (3)a 、c 两点间的电势差U ac .解析 (1)设a 、b 间距离d ，由题设条件有W 1＝qEd ，E ＝W 1qd ＝ 1.2×10－74×10－8×5×10－2V/m ＝60 V/m. (2)设b 、c 间距离为d ′，b 、c 两点沿场强方向距离为d 1.W 2＝qEd 1＝qEd ′cos 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J.(3)正电荷从a 移到c ，静电力做功W ＝W 1＋W 2，又W ＝qU ac ，则U ac ＝W 1＋W 2q ＝1.2×10－7＋1.44×10－74×10－8V ＝6.6 V. 答案 (1)60 V/m (2)1.44×10－7J (3)6.6 V。
高中物理一轮复习：第一章静电场6 60页PPT文档
(1)实验仪器 静电计：测量已充电的平行板电容器两极板间的 电势差 的
仪器．
第一章 第6节
第23页
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(2)探究步骤
①保持Q和d不变，改变极板正对面积S.
②保持Q和S不变，改变极板距离d.
③保持Q、S、d都不变，极板间插入电介质． (3)结论：平行板电容器的电容C跟介电常数εr 成正比，跟极 板正对面积S成正比 ，跟极板间的距离d 成反比．公式为C∝εdrS，
第6页
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教材要点突破 题型分类指导 课后巩固训练Leabharlann 3．电容器的充电过程和放电过程
(1)充电过程：如图1所示，将电源的正、负极分别与电容
器的两极板相连，电容器的两极板分别带上等量的异种电荷，
这一过程叫做充电．
说明 充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中．
第一章 第6节
第一章 第6节
第21页
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(3)板间电场：板间形成 匀强电场 ，场强大小为E＝U/d，方
向垂直板面．
第一章 第6节
第22页
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2．探究影响平行板电容器电容的因素
第一章 第6节
第30页
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[特别提醒] 讨论与电容器相关的各物理量的变化依据主
要有三个：
(1)平行板电容器的电容的决定式C＝4επrkSd.
专题7电场 第2讲电势能电势电势差(教学课件)高考物理一轮复习
温馨提示：电势和电势差都是由电场本身决定的，与检验电荷无 关，但电势是相对量，电场中各点的电势与零电势点的选取有关，而电 势差是绝对量，与零电势点的选取无关．
(1)电场力做功的特点与重力做功的特点类似． (2)零势能位置的选取是任意的，但通常选取大地或无穷远处为零势 能位置． (3)沿着电场线的方向，电势降低最快．
2 ． 如 图 所 示 ， 虚 线 表 示 某 电 场 中 的 三 个 等 势 面 ， a 、 a′ 、 b 、
b′、c、c′为分布在等势面上的点．一带电粒子从a点运动到c点的过
程 中 电 场 力 做 功 为 Wac ， 从 a′ 点 运 动 到 c′ 点 的 过 程 中 电 场 力 做 功 为
Wa′c′．下列说法正确的是
()
A．c 点的电场方向一定指向 b 点
B．a′点电势一定比 c′点电势高
C．带电粒子从 c 点运动到 c′点，电场力做功为 0
D． W ＜ W
ac
a′c′
【答案】C
【解析】带电粒子的电性和电场力做功的正负均未知，所以各等势
面的电势高低未知，电场线的方向未知，A、B 错误；因为 c 和 c′在同
三、电势差
1．定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力所做的
功WAB与移动电荷的电量qW的A比B 值． 2．定义式：UAB＝___q_____． 3．电势差与电势的关系：UAB＝__φ_A_－__φ_B_，UAB＝－UBA． 4．电势差与电场强度的关系
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点的距离的乘积，
1．(2021届辽宁适应性测试)(多选)电荷量相 等的四个点电荷分别固定于正方形的四个顶点， O点是正方形的中心，电场线分布如图所示，取 无限远处电势为零．下列说法正确的是( )