1.5 电势差 （共26张PPT）
文档属性
| 名称 | 1.5 电势差 （共26张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 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 | 2019-12-16 15:48:27 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
新课标高中物理选修3－1
§1-5 电势差
第一章 静 电 场
新课标高中物理选修3-1
第一章 静电场
重力
某点的高度
重力势能
重力做功
WG= EP1-EP2
两点间高度差
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
小结：高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选择有关，电势差与零电势点的选择无关。
E
0V
1V
2V
-1V
一、电势差与电势的关系
1、电势差：
电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压
则有
或者表示成
显然
问题1：UAB和UBA是什么关系？
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，
即
或
问题2：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？
问题3：电势差的单位和符号是什么？
表示两点电势高低
问题4：电势与电势差相比有什么区别和联系？
单位“伏”，符号V。
概括起来有三点：?电势差是电场中两点电势的差值。?电势与电势零点的选取有关，电势差与零点无关。?电势和电势差都是标量。
计算时可 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 ,然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题.
代入符号
取绝对值代入
特别提醒：
三、典例评析：
例题1：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-4.0×10-7。
（1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？
（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
（3）把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？
（4）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。
解析：
（1）正电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点的电势比B点的高。电荷从B移动C，静电力做负功，所以C点的电势比B点的高。但C、B间的电势差的绝对值比A、B间的电势差的绝对值大。所以：C点电势最高，A点次之，B点电势最低。
（2）AB之间的电势差
UAB=WAB/q=75V
A点电势比B点电势高75V
BC之间的电势差
UBC=WBC/q=-200V
C点电势比B点电势高200V
（3）AC间的电势差
UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V
电荷q‘= -1.5×10-9C从A移到C，静电力做功为WAC=q’UAC=1.875×10-7J
即静电力做正功1.875×10-7J
例题2：
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．
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.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是
A.电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势差UAB 与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比。
B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点电场力做的功。
C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点的电势差为1V。
D.电荷由A点移动到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场力做的功。
C
3、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
BC
BD
4、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
1、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
拓展提高
拓展提高
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
2、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
D
拓展提高
课堂小结：
电势差只与A、B两点的位置有关，与是否存在电荷q和A、B间的路径无关．
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．
电场力做多少正功，电势能就减少多少，电场力做多少负功（电荷克服电场力做多少功）电势能就增加多少．
做功
电势
电势差
公式
WAB=EPA-EPB
Φ=EP/q
课堂小结：
U=Ubc=Udf>Ude
所以Wde=qUde拓展提高
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 1 V=1 J/C
5、电势差是标量。
或
新课标高中物理选修3－1
§1-5 电势差
第一章 静 电 场
新课标高中物理选修3-1
第一章 静电场
重力
某点的高度
重力势能
重力做功
WG= EP1-EP2
两点间高度差
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
小结：高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选择有关，电势差与零电势点的选择无关。
E
0V
1V
2V
-1V
一、电势差与电势的关系
1、电势差：
电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压
则有
或者表示成
显然
问题1：UAB和UBA是什么关系？
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，
即
或
问题2：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？
问题3：电势差的单位和符号是什么？
表示两点电势高低
问题4：电势与电势差相比有什么区别和联系？
单位“伏”，符号V。
概括起来有三点：?电势差是电场中两点电势的差值。?电势与电势零点的选取有关，电势差与零点无关。?电势和电势差都是标量。
计算时可 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 ,然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题.
代入符号
取绝对值代入
特别提醒：
三、典例评析：
例题1：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-4.0×10-7。
（1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？
（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
（3）把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？
（4）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。
解析：
（1）正电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点的电势比B点的高。电荷从B移动C，静电力做负功，所以C点的电势比B点的高。但C、B间的电势差的绝对值比A、B间的电势差的绝对值大。所以：C点电势最高，A点次之，B点电势最低。
（2）AB之间的电势差
UAB=WAB/q=75V
A点电势比B点电势高75V
BC之间的电势差
UBC=WBC/q=-200V
C点电势比B点电势高200V
（3）AC间的电势差
UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V
电荷q‘= -1.5×10-9C从A移到C，静电力做功为WAC=q’UAC=1.875×10-7J
即静电力做正功1.875×10-7J
例题2：
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．
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.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是
A.电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势差UAB 与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比。
B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点电场力做的功。
C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点的电势差为1V。
D.电荷由A点移动到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场力做的功。
C
3、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
BC
BD
4、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
1、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
拓展提高
拓展提高
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
2、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
D
拓展提高
课堂小结：
电势差只与A、B两点的位置有关，与是否存在电荷q和A、B间的路径无关．
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．
电场力做多少正功，电势能就减少多少，电场力做多少负功（电荷克服电场力做多少功）电势能就增加多少．
做功
电势
电势差
公式
WAB=EPA-EPB
Φ=EP/q
课堂小结：
U=Ubc=Udf>Ude
所以Wde=qUde
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 1 V=1 J/C
5、电势差是标量。
或