10.2 电势差课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(共15张PPT)

(共15张PPT)
10.2 电势差
一、电势差与电势的关系
1、电势差：
电场中两点间电势的差值，也叫电压。
则有
或者表示成
显然
2、设电场中a点电势为
，b点的电势为
3、电势差与零电势选取无关
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？
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？
表示两点电势高低
无关
与高度、高度差相似
探究4：根据所学知识推导出电场力做功与电势差的关系？
设wab为将试探电荷q在电场中从a点移至b点电场力所做的功，φa、epa为分别为a点的电势和电势能，φb、epb为分别为b点的电势和电势能，uab为a、b两点间的电势差，请根据所学知识推导出电场力做功wab与电势差uab的关系？
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中a点移到b点，电场力做功与电势差关系的推导过程
即
或
思考：
1、uab由什么决定？跟wab、q有关吗？
2、wab跟q、uab有关吗？
由电场本身的因素决定
与WAB、q无关
跟q、UAB都有关
可见，在电场中A、B两点间移动电荷q的过程中，电场力做功W等于电荷量q和这两点间的电势差的UAB的乘积
W=qUAB式子中q的单位为C,UAB的单位为V，W的单位为J.
人们研究电子、原子核时，常用电子伏特做能量的单位，国际符号位ev
例题1、如图所示，在场强为E的匀强电场中，一电子（电量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点是时速度为零，求：
⑴A、B两点间电势差UAB为多少？哪点电势高？
⑵电子从A点运动到B点所用时间为多少？
⑶A、B两点间距离为多大？
解：（1）根据动能定理
（2）
（3）
三、等势面
电场中电势相同的各点构成的面
等势面与电场线的关系：
（1）等势面与电场线垂直，并且由电势高
的等势面指向电势低的等势面
问题：等势面能相交、相切吗？
（2）等差等势面越密的地方，电场强度
E越大
小结
一、电势差与电场力做功
1、电势差
电场中任意两点间电视的差值，叫电势差，也叫电压。用符号U表示
2、电势差与电场力做功的关系
二、等势面
1、如图所示是某电场中的一簇等势面，甲等势面的电势为90V，乙等势面的电势为－10V，各相邻等势面间的电势差相等。
（l）分别求解A.B,C三点的电势
（2）将q=+1×10-8 C的电荷从A点移到B点，电场力做功 ；（3）将－1×10-8 C的电荷从A点移到C点，电场力做功 ；
）将 C的电荷从A点移到C点，电场力做功 ；（3）在图中定性画出几条电场线．
　　甲等势面电势 V，乙等势面电势 V，各相邻等势面间电势差相等，则B的电势 V．A点电势 V，C点电势 V．
　　（1）A、B间电势差 V，正电荷从A到B是电场力做功，功的大小 ．
　　（2）A、C间电势差 V，负电荷从A到C是克服电场力做功，即电场力做负功，功的大小 ．
　　（3）如图中的实线所示，作图时要求过各点的电场线要与等势面垂直；电场线的箭头由电势高处指向电势低处；电场线的疏密要合理，根据给出的五个等势面相邻之间的电势差相等，则等势面稀疏之处的场强较小，等势面紧密之处的场强较大，电场线左边较疏，右边较密．

　　答：（l） ；（2） ；（3）见图
·
·A
·B
·C
甲
乙
（2） WAB=qUAB=qU甲乙
=1×10-8×[90-（-10）]J
=1×10-6J
（3）WAC=qUAC=-q·2UAB
=-2×10-6J
解（1）A点电势140V
B电电势40v;C电电势-60v
2.、带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为50V，则（1）电势能怎样变？变化了多少？
（2）A、B间两点间的电势差是多少？
（3）A点的电势是多少？
（4）把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多
少？
（3）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V
（1）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增加了6×10-4J。
（4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J
（2）