10.2电势差-2021-2022学年高二物理上学期人教版（2019）必修第三册(共21张PPT)

(共21张PPT)
第2节、电势差
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？
问题？
故影响静电力做功多少的因素是A、B 两点之间电势的差值
一、电势差
1、定义：
电场中两点间电势的差
值叫电势差，也叫电压
2、定义式：
电势差可以是正值，也可以是负值
选择不同的位置作为零电势点，电场中某点电势的数值也会改变，但电场中某两点之间电势的差值却保持不变。（说明）
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q在电场中从A点移动到B点的过程中，静电力对电荷所做功为
因此，知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点之间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。
正是因为这个缘故，电势的差值往往比电势更重要。
三、公式：
及其变形公式
1）UAB由电场本身决定，即不可说UAB与WAB成正比，也不能说UAB与q成反比
4）注意： WAB与UAB的脚标前后一定要对应
3）W、 q、 U是标量，均有正、负之分，把数据代入公式计算时一定要代正、负。
的理解和应用
2）但可说WAB与UAB成正比，也可说WAB与q成正比
例题1、（课本P32）在匀强电场中把电荷量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 × 10-7 J。再把这个电荷从B 点移动到C 点，静电力做的功为－ 4.0×10-7 J。
（1）A、B、C 三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？
（2）A、B 间 ，B、C 间 ，A、C 间的电势差各是多大？
（3）把电荷量为－ 1.5×10-9 C 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，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C 三点可能的位置。
例2、如图，一个正电子在静电力的作用下从A点运动到B点，已知A、B之间的电势差为2V,则该过程，静电力做功为多少？
（单位：eV、J）
例3. 如图，若把试探电荷 放在电场中的M点,
具有 的电势能, 求M点的电势.
电场中A点电势与M点电势比较，谁高谁低？
电场中B点电势为多少？
让电荷沿着MB连线运动，电场力做功为零，分析知，MB连线上任意一点电势都与M 点的电势相等
我们把这种电势相等的点构成的线叫等势线
等势面
一、等势面
电势相等的点所构成的面
二、典型电场的等势面
点电荷电场
等量同种、异种点电荷电场
带电导体形成的电场
匀强电场
观察、总结等势线（面）特点
在地图中，常用等高线来表示地势的高低。与此相似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
如图红色虚线是等势线吗？
在同一个等势面上，任何两点的电势都相等。所以，在同一个等势面上移动电荷时，静电力不做功。由此可知，等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直
与电场线的功能相似，等势线（面）也是用来形象地描绘电场的。等势线（面）与电场线有什么关系呢？
点电荷的电场的等势线
电场线跟等势面垂直
并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
图中，两个相邻的等势面间的电势差是相等的。
没有特别说明时，一般都是等差等势面
等量异种电荷电场的等势面（实验可得）
电场线跟等势面垂直
并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
等量同种电荷电场的等势面（实验可得）
电场线跟等势面垂直
并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
匀强电场的等势面
带电导体周围的电场和等势面
等势面
三、等势面的特点
（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）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
（3）等势面密处场强大，等势面疏处场强小。
（4）不同等势面在空间不相交。
（5）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面
练1、关于等势面正确的说法是（ 　）
　　A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
　　B．等势面上各点的场强大小相等
　　C．等势面一定跟电场线垂直
　　D．两等势面不能相交
CD
例1、电子在电场中运动，运动中只受到电场力作用，那么它一定是（ ）
A、从电势低处运动到电势高处
B、逆着电场线运动，电场力对电子做正功
C、从电势能大的地方运动到电势能小的地方
D、以上说法都不对
D
注：
初速为0的电荷，只受电场力作用下，一定从电势能高的位置向电势能低的位置
例2：在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A到B点电场力做功为-3×10-5J，将此电荷从B移到C点电场力做功为4.5×10-5J，求UAB、UBC、UAC
若把A点接地，则A、B、C三点电势分别为多少？
若把B点接地，则A、B、C三点电势分别为多少？
3、匀强电场E=50N/C，一点电荷q=- 4×10-8C,从A点沿着与电场线成θ=600角的方向运动到B点，已知AB=2cm，则q受到的电场力F= N，电场力所做的功为W= J，AB之间的电势差UAB= V，电荷q的电势能 （填“增加”或“减少”） 。
E
A
B
θ
电场力做功的求法：
（匀强电场）
2）
3）
W电=- △EP=△EK
（任意电场,后一个式子仅限于只受电场力）
1）W电=F电LCOSα
（任意电场）
四、小结
1、正电荷沿电场线
负电荷逆电场线
电场力做正功
电势能减少
电势降低
电势升高
2、正电荷逆电场线
负电荷沿电场线
电场力做负功
电势能增加
电势升高
电势降低
3、功与能的关系
电势能的表达式：