1.5 电势差 18张PPT

第一章 静电场
第5课时 电势差
新课标高中物理选修3－1
复习回顾：
1、电场力做功的特点是什么？
静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。
2、电场力做功和电势能的关系如何？
电场力做正功，电势能就减少
电场力做负功，电势能就增加
WAB = EPA-EPB
静电力做功等于电势能的减少量
3、电势能和电势的关系如何？
电势能是相对量，与零势能点的选择有关。
电势能的变化量——电势能差 绝对量
电势 是相对量，与零电势点的选择有关。
4、电势高低的判断？
沿着电场线的方向，电势逐渐降低
逆着电场线的方向，电势逐渐升高
复习回顾：
5、等势面的特点：
在同一等势面上移动电荷，静电力不做功
6、等势面与电场线、电场强度的关系
等势面⊥电场线
各点电势相同
电场线跟等势面垂直
由高等势面指向低等势面
等势面⊥电场强度
复习回顾：
学习电势是否有意义？
电势是一个相对量，是相对于零电势点而言的！脱离了零电势，某点电势就毫无意义！！
那么，有没有一个物理量有绝对意义呢？
电势差
引入新课：
在重力场中，当选取的势能零点不同时，对各点高度的描述也会不同，但是高度差不会随着势能零点的改变而改变。
同理，在电场中，各点电势也会随电势零点的改变而改变，
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
0V
1V
2V
-1V
因此，电势的差值往往比电势更重要。
但两点间的电势的差值却保持不变。
1、电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。
一、电势差（U）
3、电势差是标量，正负不表示方向，表示两点间电势的高低。
例1、如图，如果B板接地（取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0）A板的电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V.则：
（1）M、N两点间的电势差UMN是多少伏？
N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？
(2)如果是改为A板接地，B板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多大？此时， M、N两点间的电势差UMN又是多少伏？
解析
解析
当A板接地时，B板的电势为-8V
ΦM=-2V ΦN=-6V
UMN=4V
例1、如图，如果B板接地（取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0）A板的电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V.则：
（1）M、N两点间的电势差UMN是多少伏？
N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？
(2)如果是改为A板接地，B板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多大？此时， M、N两点间的电势差UMN又是多少伏？
；
二、电场力做功与电势差的关系
例2、在匀强电场中把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 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。
例2、在匀强电场中把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 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。
例2、在匀强电场中把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 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。
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
2、在如图所示的电场中，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
高度、高度差
电势是相对的、电势差是绝对的
类比
电势、电势差
电势差
标量，正负表示初末位置电势高低关系
静电力做功与电势差的关系
课堂小结