人教版高二物理选修3-1第一章 1．5电势差教学课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
1.5电势差
1.6电势差与电场强度的关系
复习提问：
1、静电力做功与电势能变化的关系？
2、电势与电势能的关系？
学习目标
理解电势差的概念及定义式。
理解电势差与电场力做功的关系。
会用 及 进行有关计算。
理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系
会用关系式U=Ed进行计算。
通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养分析、推理能力
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选择有关，两点间电势差与零电势点的选择无关。
E
0V
1V
2V
-1V
1、定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。
2、表示两点电势的高低，可正可负
一、电势差
3、与零电势点的选择、检验电荷q以及是否做功无关，由电场本身的因素决定
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
静电力做功由被移动电荷的电荷量和两点间的电势差共同决定。
如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。
沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设
A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。
则电场力所做的功：
从力的角度： Ｗ= Fd = qEd ①
从能的角度： Ｗ= qU ②
由 ① ② 两式得:U = Ed 　
电势差与电场强度的关系 （通过下面的例子来推算）
1、沿场强方向移动电荷(匀强电场)
如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成α角。则A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？
把正电荷q不是沿场强方向由A点移动到B点，则电场力所做的功：
从力的角度：
ＷAB = FLcosα
从能的角度：
ＷAB = qUAB
由上两式得：UAB =Ed
(d为沿场强方向上的距离)
2、沿任意方向移动电荷
= qELcosα
=qEd
问题讨论：
答：沿ABˊ方向电势降落的快。
场强E的方向是电势降落最快的方向。

问题１：电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗？
答：电势差UAB 跟移动电荷的路径无关，只与A、B的位置有关。
问题２： 单位长度内，沿AB、 ABˊ 两个方向，哪个电势降落的快？
结论：
1、在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积

2、表达式：U = Ed 或：E = U/d（d为沿场强方向上的距离）
即：在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差

3、 单位关系：1V/m =1N/C
公式： E = U/d、E=F/q 公式<=>单位

注意：U = Ed和E = U/d的适用条件是：
（1）匀强电场 （2）d是沿场强方向的两点间的距离
电场强度三个公式的区别：
区别
公式
公式含义
适用范围
是电场强度的定义式
任意电场
是真空中点电荷电场的场强计算公式
真空中点电荷电场
是匀强电场的场强的计算公式 （d为沿场强方向的距离）
匀强电场




　注意：在非匀强电场中，E和U也有一定的关系，但不像在匀强电场中的关系式那么简单．
问题：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？
结论：
答:不相等
等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小
课堂小结：
一、电势差：电场中两点间电势的差值叫做 电势差，也叫电压。
二、静电力做功与电势差的关系

在匀强电场中，两点间的电势差和电场强度的关系为
电势差=电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积．
　　　UAB = E d 或 E = UAB／d
注意：(d为沿场强方向上的距离）
1、电势差UAB 跟移动电荷的路径无关，只与A、B的
位置有关。
2、场强E的方向是电势降落最快的方向。
3、应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离
的两点间的电势差相等。
电场力
电场强度
电势差
电势
电势能
电场力的功
电场力做功与路径无关
例题1、在图中，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），则A点电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V，M、N两点间的电势差是多少伏？如果改为A板接地，问：B板的电势是多大？M、N两点的电势各为多大？M、N两点间的电势差为多少伏？
例题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、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？

1：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
练习：
2、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
BD
　　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．
书面作业：
课本P22 练习1、2、3