人教版（2019）必修第三册 10.2 电势差 课件 （共27张PPT）

(共27张PPT)
电势差
2
回顾与思考
1
课堂导入
静电力做功的特点：与路径无关
具有相对性：
系统性
标量
电势能
电势
相对性
标 量
比较电势能
比较电势
场源电荷法
电场线法
公式法
做功法
能量守恒法
公式法
思考.起电机的两极之间高达几千伏，为什么人体与电极接触，却能毫发无伤呢？
绝缘泡沫箱
意图.感受电势差比电势更有研究价值。
思考.感受电势差比电势更有研究价值。
特高压：800千伏及以上的直流电和
1000千伏及以上交流电的电压等级
意图：用高度差来类比电势差
认识电势差与电场力做功的关系
情境1： 在电场中把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,静电力做功为-4.0 ×10-7J
（1）A、B、C 三点中哪点电势最高？哪点最低？如何判断？
认识电势差与电场力做功的关系
思考：非匀强电场，怎么算？
意图：WAB=qU适用于所有的电场
（2）A、B 间， B、C 间， A、C间的电势差各是多少？
情境1： 在电场中把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,静电力做功为-4.0 ×10-7J
（1）A、B、C 三点中哪点电势最高？哪点最低？如何判断？
辨析：功的正负、电荷的正负、
电压的正负分别表示什么？
意图：注意正负号的意义，不能随意丢弃
（2）A、B 间， B、C 间， A、C间的电势差各是多少？
（3）把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？
认识电势差与电场力做功的关系
思考：电势差大小与什么有关？
情境1： 在电场中把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,静电力做功为-4.0 ×10-7J
（1）A、B、C 三点中哪点电势最高？哪点最低？如何判断？
（2）A、B 间， B、C 间， A、C间的电势差各是多少？
（3）把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？
（4）若是匀强电场，请定性地画出A、B、C三点可能的位置。
（5）请在图中找出与C点电势相同的所有点，并说出你的根据
意图：引入等势面
认识电势差与电场力做功的关系
A
A
A
画一画：找到分别与A点电势相同的各点，并将其用平滑的曲线连接起来，看看有什么规律吗？
A
认识等势面
画一画：给每一幅图上3条等势线，使得相邻的电势差相等，看有何规律
A
A
A
认识等势面
思考：等势面具有怎样的特点？
A
A
A
A
等势面特点
等势面的特点
（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、不相切。
（5）静电平衡状态的导体是等势体，其表面为等势面 。
A
2022.1(10) 某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. a点所在的线是等势线
B. b点的电场强度比c点大
C. b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大
D. 将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零
1．某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为E1和E2，则R1、R2和E1、E2应满足（　　）
6．某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（　　）
A．实线表示电场线
B．离d点最近的导体表面电荷密度最大
C．“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同
D．电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零
例：在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中ab= cm，bc=1cm，已知电场线与abc三点所在的平面，且与bc平行，若将电量为-2×10-８C的点电荷从a移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10-7J。
（1）比较a、b、c 三点的电势高低；
（2）画出匀强电场的电场线;
（3）求出电场强度的大小。
a
c b
（2）
（1）功的定义法：W＝ Flcosθ 或W＝ qEscosθ
规律总结
(匀强电场)
(所有电场)
（2）电势差法：WAB＝qUAB
（3）电势能变化法： WAB＝EPA －EPB
（4）动能定理：W电+W其他力= ΔEK
静电力做功的四种求法
电场线越密的地方等势线也越密，
反之亦然，这是为什么？
比较AB两点间的电势和电场强度
学以致用：研究电场强度和电势之间的关系
A
B
A
B
B
A
A
B
电势差与电场强度的关系
复习与巩固
力的角度描述电场的性质
能的角度描述电场的性质
思考1：E与 有着怎样的关系？
A
B
O
B
A
比较空间电势和电场强度的大小关系
O到无穷远：
A与B：
A与B：
结论：E与 无关！！！！
_
思考2：场强大的地方，等势线也密，E与电势差U有着怎样的关系？
活动：研究电场强度E与电势差U的关系
思考3：如何研究电场强度E与电势差U间的关系？
电场力F
模型简化
匀强电场
WAB=qUAB
E
WAB=Flcos
Ｂ
D
N
Ａ
＋
—
—
C
M
q
-q
-q
d
练习：P36 例题
学以致用
治癌专用回旋加速器
WAB=qUAB
小结
1.电场强度的意义：
描述电势在空间位置上的变化率
沿着电场线方向电势降低最快
2.
适用于匀强电场，但可定性分析非匀强电场
3.电场强度的三个计算公式：
巩固练习2：三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则（ ）
A. Ea＞Eb，φa＞φb
B. Ea＜Eb，φa＜φb
C. Ea＞Eb，φa＜φb
D. Ea＜Eb，φa＞φb
D
重力势能Ep
电势能Ep
重力做功
电场力做功
地势h
电势
高度差h2-h1

重力场 与 电场
电势差