(共16张PPT)
10.2 电势差
人教版(2019)高中物理(必修 第三册)
第十章 静电场中的能量
课堂导入第页为什么小鸟在一根高压电线上安全,而在高压电线下放风筝却很危险?课堂导入第页影响电场力做功多少的是电势还是电势的差值?连接火线(电势220kV)和大地(电势为0),相当于从22层高楼跳到地面在电势为220kV的火线上,相当于稳定站立在22层高楼上为什么小鸟在一根高压电线上安全,而在高压电线下放风筝却很危险?第页知识讲解类比法重力场电场重力某点的高度重力势能重力做功WG=EP1-EP2两点间高度差电势能电场力电场力做功WAB=EPA-EPB某点的电势???两点间的电势差值第页知识讲解1、电势差:电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电压则有或者表示成显然设电场中A点的电势为B点的电势为问题1:UAB和UBA是什么关系?一、电势差与电势的关系电势差的正负表示两点电势的高低,电势差的大小与零电势的选取无关。第页动动手推导: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,A、B两点的电势差为UAB,电场力做功为多少?ABWAB=EpA-EpBEp= qφWAB= qφA- qφBWAB= q(φA-φB)WAB= qUABUAB=第页知识讲解【说明】1.比值定义法,电势差与移动的电荷无关,它只反映了电场自身的性质;2.在国际单位制中,电势差的单位:伏特(V)3.电势差即电压;第页知识讲解(只适用于恒力做功)(适用于恒力、变力做功)EAB+qLBEA+qUAB电场中,静电力做功有几种计算方法?第页知识讲解【例题】在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为1.6×10-7J。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间和A、C间的电势差各是多大?(2)把-1.5×10-9C电荷从A移到C点,静电力做多少功?(3)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。第页知识讲解在地图中,常用等高线表示地势的高低在电场的图示中,常用等势面表示电势的高低第页知识讲解三、等势面电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。(1)观察等势面与电场线的疏密情况有什么特点?说明什么问题?(2)观察等势面与电场线的的方向有什么特点?(3)思考:在等势面上移动电荷,静电力做功有什么特点?第页知识讲解等势面的特点:(1)同一等势面上移动电荷,静电力不做功;(2)电场线跟等势面垂直;(3)等差等势面的疏密反映电场强度的大小。(4)不同等势面在空间不相交、不相切第页知识讲解3.几种典型的电场的等势面等势面图形特点点电荷等量异种点电荷以点电荷为球心的一簇球面,越往外越疏两簇关于中垂线对称的曲面,中垂线为等势线第页知识讲解等势面图形特点等量同种点电荷匀强电场形状不规则的带电导体两簇对称的曲面,等量正电荷连线中点电势最低,中垂线上中点电势最高,等量负电荷情况相反垂直于电场线等间距的一簇平面不规则球面,越尖锐处越密课堂检测第页1.(多选)如图所示为某电场等势面的分布情况,则下列说法正确的是A.放在A、B两点的所有电荷的电势能均相等B.A点的电场强度大于B点的电场强度C.质子在A、B两点的电势能相等且为正值D.若把电子从b等势面移动到e等势面,则静电力做功-15 eV√√课堂检测第页2.如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为、和,一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知( )A .粒子从K到L的过程中,电场力做负功B .粒子从L到M的过程中,电场力做负功C .粒子从K到L的过程中,电势能增加D .粒子从L到M的过程中,动能减少AC