物理人教版（2019）必修第三册10.2电势差（共22张ppt）

(共22张PPT)
1、电场力做功的特点是什么？
静电力做的功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。
2、电场力做功和电势能的关系如何？
电场力做正功，电势能就减少
电场力做负功，电势能就增加
WAB = EpA-EpB
静电力做功等于电势能的减少量
复习回顾
3、电势高低的判断？
沿着电场线的方向，电势逐渐降低
逆着电场线的方向，电势逐渐升高
4、电势能和电势的关系如何？它们有没有相对性？
它们都有相对性，与参考点的选择有关。
复习回顾
在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件，人体所能承受的最大安全电压只有36V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？
因为小鸟两脚间的电压（电势差）很小
思考：
新课导入
§10.2 电势差
第十章 静电场中的能量
如果我们从二楼走到三楼，影响我们重力做功的因素是两个楼层距地面的高度？还是两个楼层之间的高度差？
某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功的因素，是A点或B点的电势？还是A、B两点之间的电势的差值？
思考：
新课导入
可见，静电力做功的影响因素是AB间电势的差值。
1、定义：电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。
或者
显然
2、公式：
电势差U
一、
导出：
（注：角标对应，正负号代入运算）
3、单位：伏特 符号V
思考：如图,A、D两点的电势差为多少？C、D两点间电势差为多少
UAD和UCD哪个大？
电势差的正负只表示这两点间电势的高低，不表示电势差的大小。
类比
电势差U
一、
例1：一个电荷量q=+2.0×10-8C的带电粒子只在电场力的作用下从M点由静止释放，运动到N点，电势能减少3.6×10-6J。
（1）求MN两点间的电势差
（2）若取M点为零电势点，则N点的电势为多少？MN两点间的电势差为多少？
（3）若取N点为零电势点，则M点的电势为多少？MN两点间的电势差为多少？
U与零电势点的选取无关，只由电场本身决定
电势差U
一、
5、物理意义：描述电场能的性质。
6、特点：U与零电势点的选取无关，只由电场本身决定。
电势差U
一、
4、标量，电势差的正负不表示方向，也不表示电压的大小。
只表示这两点间电势的高低。
例，若UAB>0，则表示
若UAB<0，则表示
E
A
B
+
q
WAB=EPA-EPB
EPA=qφA
EPB=qφB
WAB=qUAB
UAB=
WAB
q
E
AB两点间的电势差等于把电荷q从A移动到B电场力做的功WAB与电荷量q之间的比值。
静电力做的功与电势差的关系
二、
说明：
①由UAB＝WAB/q知，UAB在数值上等于单位正电荷由A移到B点时电场力所做的功WAB
②公式WAB＝qUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的电势差．
（1）UAB在数值上等于将单位正电荷从A移动到B时静电力所做的功。
（2）两点间电势差越大，静电力对同一电荷做功越多。
（角标对应，正负号代入运算）
静电力做的功与电势差的关系
二、
1、公式：
2、适用范围：一切电场
3、说明：
例2、在匀强电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功 1.5 ×10－7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J 。
（1）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；比较A、B、C三点的电势大小关系
（2）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（3）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。
静电力做的功与电势差的关系
二、
(1)
例2、在匀强电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功 1.5 ×10－7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J 。
（1）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；比较A、B、C三点的电势大小关系
（2）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（3）如果ABC在同一条电场线上，根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线，标出A、B、C三点可能的位置。
静电力做的功与电势差的关系
二、
在地图上，常用等高线表示地势的高低。
在电场的图示中，常用等势面来表示电势的高低。
1、定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
等势面
三、
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功
（3）电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
2、等势面的特点
（6）电场线越密处，等差等势面也越密
（4）不同等势面在空间不相交、不相切，但闭合
注：沿电场方向电势降低最快
（7）等势面为假想曲面
20
10
0
等势面
三、
（2）等势面一定与电场线垂直
（5）无特殊说明时，通常画等差等势面（相邻等势面间的电势差相等）。
等势面是与电场线垂直，间隔相等，相互平行的一簇平面。
3、常见电场的等势面分布
匀强电场
等势面
三、
正点电荷
负点电荷
等势面
三、
等量同种点电荷
等量异种点电荷
等量异种点电荷
匀
强
电
场
带电导体
等势面
三、
例3．在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E（在以场源电荷为圆心的圆周上），则下列情况正确的是（　　）
A．从A到B电场力做功最多
B．从A到E电场力做功最多
C．电场力做功一样多
D．A点比D点电势高
C
等势面
三、
例4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）
A．三个等势面中，a的电势最高
B．带电质点通过P点时电势能较大
C．带电质点过P点时的动能较大
D．带电质点通过P点时的加速度较小
B
等势面
三、
例5．如图所示，曲线表示某电场的等势面，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则分析正确的是（ ）
A．一正电荷从b点运动到e点，电势能不变
B．一电子从a点运动到d点，电场力做功为-4eV
C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向左
D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最小
AC
等势面
三、
一、电势差：电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。
电势差是标量，正负不表示方向，表示两点间电势的高低。
电场力做功与电势差的关系：
二、等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
电场线（或E）⊥等势面，且由电势高的等势面指向电势低的等势面
或
小结