(共21张PPT)
电势差
新知导入
在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌,媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件,人体所能承受的最大安全电压只有36V,可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏,奇怪的是,落在高压线上的小鸟却安然无恙,你知道是为什么吗?
因为小鸟两脚间的电势差很小
新知导入
电荷从A点移动到B点,影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值,还是A、B两点之间电势的差值呢?
+
新知讲解
电场中两点间电势的差值,叫做电势差,也叫电压。
一、电势差
设电场中A点的电势为,B点的电势为
则有
新知讲解
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?
一、电势差
2.电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取有关吗?这与力学中学过的哪个概念相似?
表示两点电势高低
无关
与重力势能相似
新知讲解
二、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,电场力所做的功
新知讲解
二、静电力做功与电势差的关系
1. 由什么决定?跟、有关吗?
2. 跟、有关吗?
由电场本身的因素决;与、无关
跟、都有关
注意:应用公式时应注意各物理量都有符号。
新知讲解
二、静电力做功与电势差的关系
【说明】
1.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;
4.若已知电场中两点的电势差,则
课堂练习
例1: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、C三点中,哪点电势最高?哪点电势最低?
A→B,电场力正功
B→C,电场力负功
但
课堂练习
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
例2: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、C三点中,哪点电势最高?哪点电势最低?
课堂练习
(3)把电荷量为-1.5×10-9 C的点电荷从A移动到C,静电力做的功是多少?
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
例2: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、C三点中,哪点电势最高?哪点电势最低?
课堂练习
(3)把电荷量为-1.5×10-9 C的点电荷从A移动到C,静电力做的功是多少?
(4)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。
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
例2: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、C三点中,哪点电势最高?哪点电势最低?
课堂练习
例3:如图所示,A、B、C是电场中的三点,将1C的正电荷分别从A、C移动到B时,电场力所做的功分别为10J、-5J,以B为电势参考点,则A、C两点的电势分别为多少?
课堂练习
例4: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qU
新知讲解
二、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?
新知讲解
二、等势面
等势面特点
1.等势面越密的位置,电场强度越大。
2.等势面与电场线垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
3.在等势面上移动电荷静电力不做功。
问题:等势面能相交、相切吗?
新知讲解
二、等势面
几种常见电场的等势面
课堂练习
1.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
课堂练习
2.如图所示,三个等差等势面上有a、b、c、d四点,若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1,若由c经b移动到d电场力做正功W2,则( )
A . ,
B . ,
C . ,
D . ,
D
课堂小结
1.电势差:两点的电势之差,也叫电压。
2.电势差的单位:伏特 符号V 1V=1J/C
3.电势差是标量。
4.静电力做功与电势差的关系:
5.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。
6.电势的高低与参考点的选取有关,但电势差与参考点的选取无关。
谢 谢