人教版高二物理选修3-1精品教学课件：《1.5 电势差》 （共22张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1精品教学课件：《1.5 电势差》 （共22张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 187.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-07-21 15:29:57 | ||
图片预览
文档简介
课件22张PPT。电势差ABCD0V1V2V3V结论：电势和高度都具有相对性，与参考点的选择有关，有高度差，是否有电势差这种说法呢？E0V1V2V-1VAF 电势的变化 电荷q从电场中A点移到B点，；？B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，；即或是否也要带号入式呢？一、电势差与电势的关系1、电势差：【定义】电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。
电场中两点间电势的差值，也叫电压（单位：V）
则有或者表示成显然 公式 的应用说明：①此适用于任何电场。②式中ＵAB 、ＷAB 、 q都有正负，计算时都要注意各量的正负。
【提出问题】UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？
【分析】UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径、WAB、q均无关，但可由UAB＝计算UAB，而WAB却由q、UAB决定。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到。
【归纳总结】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。
【结论】电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。在图中，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10 V、6 V和－2 V，则UAB＝________，UBC＝________，UCA＝________。在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75 V，B、C两点间的电势差UBC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A．φA>φB>φC
B．φB＞φC＞φA
C．φC>φA>φB
D．φC>φB>φA据动能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J
=1.6 ×10-19J
即：1ev =1.6 ×10-19J
在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1v电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。返回对1ev的理解：如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为0，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV、－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：
(1)a、b、c三点的电势大小；
(2)a、b间，b、c间电势差的大小。如图所示的非匀强电场中，如果已知带电量q＝－1×10－5 C的点电荷由A点移动到B点，电场力所做的功WAB＝8×10－3 J，则电荷的电势能如何变化？A、B两点的电势差UAB等于多少？思考题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？
表示两点电势高低2、如果某一点的高度可以理解为该点距离
零参考点的高度差，那么某一点的电势应该
如何理解呢？某一点的电势可以理解为距离零参考点
的电势差φA=UAO典型例题：1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB = 20 V，将点电荷q = -2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？解：电场力所做的功
WAB = UAB·q
= 20×（－2×10-9）
= -4.0×10-8J典型例题：2、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-4.0 ×10-7J.A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？
A、B间， B、C间， A、C间的电势差各是多少？
把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？
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、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q?Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为，求：(1)小球由A到B的过程中静电力做的功；
(2)A、C两点间的电势差。电势差、静电力的功与功能关系的综合应用 2、如图所示，在O点处固定一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点时的速度为v，试求：(1)小球通过C点时的速度大小。
(2)小球由A到C的过程中电场力做的功。?3.电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？解：由静电力做功与电势差的关系得 V V 如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5 V，φc＝3 V，那么a、c连线的中点b的电势φb为( )A．φb＝ 4 V B．φb>4 V
C．φb<4 V D．上述情况都有可能C4.电场中A、B 两点的电势是 A=800 V， B= -200 V，把电荷q = -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？ 解：UAB=A－∴WAB=qUAB=（-1.5×10- 8）×1000
= -1.5×10-5 J
电场力做负功，则电势能增加，增加1.5×10-5JB=800-（-200）=1000 V5.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（l）A、B间两点间的电势差是多少？
（2）A点的电势是多少？（3）电势能变化了多少？
（4）把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多少？ 解：（1）（2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V（3）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
电场中两点间电势的差值，也叫电压（单位：V）
则有或者表示成显然 公式 的应用说明：①此适用于任何电场。②式中ＵAB 、ＷAB 、 q都有正负，计算时都要注意各量的正负。
【提出问题】UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？
【分析】UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径、WAB、q均无关，但可由UAB＝计算UAB，而WAB却由q、UAB决定。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到。
【归纳总结】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。
【结论】电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。在图中，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10 V、6 V和－2 V，则UAB＝________，UBC＝________，UCA＝________。在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75 V，B、C两点间的电势差UBC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A．φA>φB>φC
B．φB＞φC＞φA
C．φC>φA>φB
D．φC>φB>φA据动能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J
=1.6 ×10-19J
即：1ev =1.6 ×10-19J
在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1v电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。返回对1ev的理解：如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为0，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV、－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：
(1)a、b、c三点的电势大小；
(2)a、b间，b、c间电势差的大小。如图所示的非匀强电场中，如果已知带电量q＝－1×10－5 C的点电荷由A点移动到B点，电场力所做的功WAB＝8×10－3 J，则电荷的电势能如何变化？A、B两点的电势差UAB等于多少？思考题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？
表示两点电势高低2、如果某一点的高度可以理解为该点距离
零参考点的高度差，那么某一点的电势应该
如何理解呢？某一点的电势可以理解为距离零参考点
的电势差φA=UAO典型例题：1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB = 20 V，将点电荷q = -2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？解：电场力所做的功
WAB = UAB·q
= 20×（－2×10-9）
= -4.0×10-8J典型例题：2、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-4.0 ×10-7J.A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？
A、B间， B、C间， A、C间的电势差各是多少？
把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？
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、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q?Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为，求：(1)小球由A到B的过程中静电力做的功；
(2)A、C两点间的电势差。电势差、静电力的功与功能关系的综合应用 2、如图所示，在O点处固定一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点时的速度为v，试求：(1)小球通过C点时的速度大小。
(2)小球由A到C的过程中电场力做的功。?3.电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？解：由静电力做功与电势差的关系得 V V 如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5 V，φc＝3 V，那么a、c连线的中点b的电势φb为( )A．φb＝ 4 V B．φb>4 V
C．φb<4 V D．上述情况都有可能C4.电场中A、B 两点的电势是 A=800 V， B= -200 V，把电荷q = -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？ 解：UAB=A－∴WAB=qUAB=（-1.5×10- 8）×1000
= -1.5×10-5 J
电场力做负功，则电势能增加，增加1.5×10-5JB=800-（-200）=1000 V5.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（l）A、B间两点间的电势差是多少？
（2）A点的电势是多少？（3）电势能变化了多少？
（4）把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多少？ 解：（1）（2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V（3）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