高二物理上册 《电势差》课件.pptx

电势差 高二年级 物理 主讲人 1.静电力做功的特点： 知识回顾 静电力所做的功与电荷的起始和终止位置有关，与路径无关。 2.电势能： 电荷在电场中具有和位置有关的能量。 静电力做功与电势能的关系： 电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关。因此电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。 沿着电场线方向电势逐渐降低。 3.电势：电场中某一点，电荷的 电势能与电荷量的比值。 知识回顾 思考？ 如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素，是这两层楼的高度差，而不是楼的高度。 某个电荷在确定的电场中，由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素，可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？ 猜测 静电力做功多少与A、B两点之间电势的差值有关！ 一、电势差 1.两点之间电势的差值叫做电势差 A点的电势为 φA B的电势为 φB A、B之间的电势差可以表示为：UAB =φA- φB 也可表示为：UBA=φB-φA 显然：UAB =-UBA φA=10V φB=5V UAB =φA- φB=10-5=5V UBA=φB-φA=5-10=-5V 思考 1.电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？ UAB>0 即 φA- φB >0 则φA>φB 2.电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？ 无关 与高度差相似 UAB<0 φA<φB 电势差的正负表示两点电势高低 一、电势差 1.两点之间电势的差值叫做电势差 UAB =φA- φB 2.电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示两点电势高低 电势差是标量 3.电势差的数值与零电势点的选取无关 二、静电力做功与电势差的关系 将试探电荷q从电场中A点移到B点 即 或 1.静电力做功与电势差的关系式 思考 1.UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？ 由电场本身的因素决定，与WAB、q无关 2.WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关 WAB=Eqd 不变 UAB =φA- φB 3.WAB、q、UAB 都有正值和负值，它们的正负分别表示什么意义？ q为正值表示试探电荷是正电荷，负值表示试探电荷是负电荷。 WAB为正值表示静电力做正功，负值表示静电力做负功。 UAB为正值表示A点电势高于B点电势，负值表示A点电势低于B点电势。 计算时将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断。 A q=-1.6C UAB=2V WAB=? WAB=-3.2J WAB=qUAB=(-1.6)×2=-3.2J 3.电势差的单位：伏特 符号V 1V=1J/C 二、静电力做功与电势差的关系 1.静电力做功与电势差的关系式 2.电势差的物理意义：电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。 例题 在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的电荷从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）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？（3）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？ （4）根据以上结果，定性的画出电场分布的示意图，标出A、B、C点可能的位置。 解（1）根据静电力做功与电势差的关系 (2)由 UAB=80V 可知：A点电势比B点高80V 由 UAC=-120V 可知：C点电势比A点高120V 所以C点电势最高，A点电势次之，B点电势最低。 (3)根据静电力做功与电势差的关系， 即静电力做正功1.8×10-7J （4）由沿电场线电势逐渐降低，A、B、C三点可能的位置如图所示 思 考： UBD= 0 F v 以点电荷为球心的球面上各点电势都相等 三、等势面 （一）定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 注：等势面与电场线功能相似，都是用来形象描绘电场的。 等势面与电场线有什么关系呢？ （二）意义：形象描绘电场各点电势的高低 资料 如果电场线和等势面不垂直可以吗? 反证法 =0 2.在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功。 1.等势面一定跟电场线垂直，电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 (一)定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。 （二）意义：形象描绘电场各点电势的高低。 （三）等势面的特点： 三、等势面