课件27张PPT。第五节 电势差15V5V—3V0V18V8V3V0V 选取不同的位置作为零电势点,电场中各点的电势是多少呢?电场中任意两点间电势的差值呢? 在物理学中,电势的差值往往比电势更重要。教学目标则有或者表示成显然1、定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压。2、公式:单位是伏特 符号是V3、单位:(3)电势差是标量,可正,可负。正负表示两点电势的高低,如UAB=6V,表示A点的电势比B点的电势高6V。(1)电势差的绝对性(2)讲到电势差时,必须明确是哪两点间的电势差。A、B两点间的电势差记为UAB,而B、A间的电势差记为UBA,且UAB=-UBA.4、理解 电场中两点的电势差,由电场中两点位置决定。任何两点间的电势差都有确定的值,与零电势的选取无关。户外的高压线,电压高达几十万伏,落在高压线上的小鸟为什么没有被电死?
高压线上的小鸟,是站在同一根电线上的,在小鸟的两脚之间电势差几乎为零,所以小鸟不会触电。 不过,如果鸟儿的身体同时接触到两根电线,或者鸟在不绝缘的电杆或架上磨嘴巴,就会有电流从鸟儿身上流过,使它触电身亡。 学以致用012V-12V二、静电力做功与电势差的关系正电荷q从电场中A点移到B点,推导电场力做功与电势差之间的关系即或思考1、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗?2、WAB跟q、UAB有关吗? 由电场本身的因素及AB两点位置决定
与WAB、q无关跟q、UAB都有关 计算时可代入符号进行运算,结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负;也可将各物理量均取绝对值代入,然后再由题意判断两点间的电势高低关系或其他问题.本节知识在生活中有哪些方面的应用?静电除尘静电喷涂粒子加速器例2、在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A电移到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)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(2)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?
(3)根据以上所得结果,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。(1)AB之间的电势差
UAB=WAB/q=75V
BC之间的电势差
UBC=WBC/q=-200V
C点电势比B点电势高200VAC间的电势差
UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V
(2)电荷q= -1.5×10-9C从A移到C,静电力做功为WAC=qUAC=1.875×10-7J
即静电力做正功1.875×10-7J...ABC解析: 小结
1、电势差 :两点的电势之差,也叫电压
2、静电力做功与电势差的关系:
3、电势差UAB与q、WAB均无关,仅与电场中A、B两
位置有关。
故电势差反映了电场本身的性质。
4、电势差的单位:伏特 符号V
5、电势差是标量。或1.下列说法正确的是( )
A.电势差和电势一样,是相对量,与零点的选取有关
B.电势差是个标量,但是有正负之分
C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关。
D. AB两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而改变,所以UAB=UBA BC【课堂训练】2、关于对UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解,正确的是
A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比
B、在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电量q成正比
C、UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系
D、WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关BCBD3、关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解,正确的是
A、UAB表示B点与A点之间的电势差,即UAB = φB ? φA
B、UAB和UBA是不同的,它们有关系:UAB = ?UBA
C、φA 、φB都有正负,所以电势是矢量
D、零电势点的规定虽然是任意的,但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点CAD例题3: 如图所示,在同一条电场线上有A、B、C三点,三点的电势分别是φA=5V,φB=-2V,φC=0,将电荷量q=-6×10-6C的点电荷从A移到B电场做功多少?电势能变化了多少?若将该电荷从B移到C,电场力做功多少?电势能变化了多少?该点电荷在三点中哪一点时电势能最大?解析: (1)将点电荷从A移到B,电场力做功 可知,电场力做了4.2×10-5J的负功,因此电势能增加了4.2×10-5J .(2)将点电荷从B移到C,电场力做功 因为电场力做正功1.2×10-5J,所以电势能减少了1.2×10-5J.6、有一个带电量q=?3.0×10?6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6.0×10?4J,从B点移到C点时,电场力做功9.0×10?4 J。试问:
(1)A、B、C三点之间的电势差UAB 、UBC和UCA各是多少?
(2)若规定B点电势为零,则A、C两点的电势φA和φC各是多少?该电荷在A、C两点的电势能EPA和EPC分别又是多少? (1)200V,-300V,100V
(2)200V,300V; -6.0×10?4J, -9.0×10?4J 解析: ( 1 )由题意得A点移到B点,电场力做功
WAB=- 6.0×10?4 J
UAB=WAB/q=200V
UBC=WBC/q=-300v
UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=100v拓展提高( 2 )因为 φB=0 UAB= φA -φB=200V
所以φA =UAB=200V
EPA=q φA= -6.0×10?4J
因为 φB=0 UBC=φB- φC =-300
φC =-UBC=300V
EPC=q φC= -9.0×10?4J
图中,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点的距离.在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U.将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中( )
A.电场力做功qU
B.克服电场力做功qU
C. 电场力做功大于qU
D.电场力做功小于qUD拓展提高