1.5 电势 电势差 课件 (共17张PPT) 高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

(共17张PPT)
第一章 静电场
第 5 节 电势 电势差
教学目标
1.掌握电势的概念.
2.理解电势差的概念及表达式.
3.知道静电力做功与电势差的关系.
4.了解等势面的意义.
5.知道电势差和电势、等势面的关系.
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
交流与讨论：
1、如图所示的匀强电场，规定C点为电势能零点，把检验电荷q从A点移到C点，写出电场力所做功W的表达式。
W=Eq·x·cosα
一、电势
A
B
x
α
E
+
C
2、根据电场力做功与电势能变化的关系，写出电荷在A点具有的电势能。
W=EpA-EpC
EpC =0
EpA=W=Eq·x·cosα
交流与讨论：
3、如果把电荷量2q、3q、…nq的检验电荷从A点移到C点，完成表格
一、电势
A
B
x
α
E
+
C
检验电荷电量q q 2q 3q … nq
A→C电场力做功
电荷在A的电势能EpA
EpA/q
W
2W
3W
nW
W
2W
3W
nW
W/q
W/q
W/q
W/q
交流与讨论：
3、如果把电荷量2q、3q、…nq的检验电荷从A点移到C点，完成表格.
一、电势
A
B
x
α
E
+
C
检验电荷电量q q 2q 3q … nq
B→C电场力做功
电荷在B的电势能EpA
EpB/q
W1
2W1
3W1
nW1
W1
2W1
3W1
nW1
W1/q
W1/q
W1/q
W1/q
研究以上两个表格，你发现了什么？
交流与讨论：
研究表明：电场中的同一点，不同电荷具有的电势能不同，但是电荷的电势能与其电荷的比值是一定值。
一、电势
A
B
x
α
E
+
C
在电场中不同点，这个比值一般不同。
在这个比值较大的地方，相同的电荷具有的电势能较大。
可见，这个比值从能量的角度描述了静电场中该位置的性质
一、电势
1、定义：
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
2、定义式：
3、单位：伏特，符号为V
4、电势只有大小，没有方向，是标量。
5、电势具有相对性
电势是相对于零势能参考点的，
一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
1、电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。
则有
或者
显然
电场中A点的电势为
，B点的电势为
2、设电场中A、B两点的电势为UAB
3、电势差是标量，正负不表示方向，表示两点间电势的高低。
二、电势差
或
电荷q从电场中A点移到B点，
电场力做功
电场力做功与电势差的关系：
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．
③电势差单位也是伏特，是描述电场本身性质的物理量，只与位置有关。
三、电势和电势差的正负
电势的正负是与零电势点相比较而言的，某点的电势为正，即表示该点电势比零点高，
正电荷放在该点，电势能比放在零点时的电势能大。
某点的电势为负，即表示该点电势比零点低，正电荷放在该点，电势能比放在零点时的电势能小。
思考与讨论：如果放的是负电荷呢？
E
+
零电势
+
三、电势和电势差的正负
AB两点间的电势差如果为正，表示A点电势高于B点，正电荷从A点移到B点过程中，电场力做正功，反之，电场力做负功。
某点电势的正负，与零电势的选取有关。但两点间电势差的正负及数值，与零电势的选取无关。
E
A
B
讨论交流：
1.把正电荷+q从A移动到B，电场力做什么功？AB两点哪一点电势较高？
E
A
B
2.把负电荷-q从A移动到B，电场力做什么功？AB两点哪一点电势较高？
3.如果这是一个正点电荷电场的电场线，那么场源电荷离A近还是离B近？
4.如果这是一个负点电荷电场的电场线，那么场源电荷离A近还是离B近？
做正功，A高
做负功，A高
A近
B近
结论：沿电场线方向，电势降低
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。
三、等势面
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
可以形象描述电势的分布
三、等势面
几种常见的等势面
正点电荷的等势面
匀强电场的等势面
等量异种电荷的等势面
等量同种电荷的等势面
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功
（2）电场线（或E）⊥等势面，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
等势面的特点
（4）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏
（3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合
（5）沿电场方向电势降低最快
（6）匀强电场中电势均匀变化
20
10
0
归纳总结
一、电势：φ=Ep/q
二、电势差：电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。
电场力做功与电势差的关系：
三、电势和电势差的正负
四、等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
掌握常见的等势面分布
或
课堂小结