1.5电势差—人教版高中物理选修3-1课件(共23张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.5电势差—人教版高中物理选修3-1课件(共23张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 322.8KB | ||
| 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 | 2020-08-29 06:11:44 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第一章
静电场
1.5电势差
1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关.
2．掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系.
3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算.
学习目标
类比法
重力场
电场
重力
电场力
某点的高度
某点的电势
重力势能
电势能
重力做功
电场力做功
WG=
EP1-EP2
W电=
EPA-EPB
两点间高度差
?????
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、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。
则有
或者
显然
电场中A点的电势为
，B点的电势为
2、设电场中A、B两点的电势为UAB
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：
+
+
+
+
+
M
N
A
B
E
（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
+
+
+
+
+
M
N
A
B
E
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？
；
即
或
1.电荷q从电场中A点移到B点
二、电场力做功与电势差的关系
2.电势差的另一种定义方法-比值定义法
注：电场力做功有正负之分，电场力做正功WAB>0；电场力做负功，WAB<0．电荷量也有正负之分，对正电荷取q>0；对负电荷取q<0；利用该式计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负．
电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功
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。
3.公式
的应用
适用条件：
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。
4.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。
5.电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。
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
课后作业
1.课后习题（做课本上）
2.同步训练
谢谢聆听!
第一章
静电场
1.5电势差
1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关.
2．掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系.
3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算.
学习目标
类比法
重力场
电场
重力
电场力
某点的高度
某点的电势
重力势能
电势能
重力做功
电场力做功
WG=
EP1-EP2
W电=
EPA-EPB
两点间高度差
?????
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、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。
则有
或者
显然
电场中A点的电势为
，B点的电势为
2、设电场中A、B两点的电势为UAB
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：
+
+
+
+
+
M
N
A
B
E
（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
+
+
+
+
+
M
N
A
B
E
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？
；
即
或
1.电荷q从电场中A点移到B点
二、电场力做功与电势差的关系
2.电势差的另一种定义方法-比值定义法
注：电场力做功有正负之分，电场力做正功WAB>0；电场力做负功，WAB<0．电荷量也有正负之分，对正电荷取q>0；对负电荷取q<0；利用该式计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负．
电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功
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。
3.公式
的应用
适用条件：
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。
4.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。
5.电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。
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
课后作业
1.课后习题（做课本上）
2.同步训练
谢谢聆听!