10.2电势差—【新教材】人教版（2019）人教版高中物理必修第三册课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
第十章
电场中的能量
必修三
10.2　电势差
【学习目标】
1．理解电势差的概念
2．掌握电场力做功与电势差的关系，会用WAB＝qUAB解决有关问题
3.知道电势差和电势、等势面的关系
A
B
mg
+
F
E
hA
hB
hAB
A
B
在地理位置中两点间
在电场中两点间
？
？
？
0
0
引入：类比思想
A
B
mg
hA
hB
hAB
在地理位置中两点间
一、电势差
1、分别选取地面和B为参考平面，A、B两点的高度是否改变？
【复习回顾】
2、分别选取地面和B为参考平面，A、B两点的高度差是否改变？
一、电势
1、电势差与哪个物理量类似？与零电势点的选择有关系吗？
2、什么叫做电势差？单位是什么？
3、电势差的表达式是什么？
【学生自主学习，应用类比思想】
情景一
+
F
E
A
B
在电场中两点间
？
？
？
2.电压：电势差也叫作电压
1.电势差：电在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差
3.电势差与电压的关系：
UAB
＝
φA
－
φB
UBA
＝φB
－
φA
UAB
＝－
UBA
【小结】
1.
电势具有相对性，与零势能面的选取有关
2.
电势差具有绝对性，与零势能面的选取无关
3.
电势差是标量，但有正负之分
二、静电力做功
1.由力的角度
适用条件：适用于匀强电场
2.由能量的角度
WAB
＝
EpA
－
EpB
WAB
＝
qφA
－
qφB＝
q（φA
－
φB）＝
qUAB
【小结】
1.
电势具有相对性，与零势能面的选取有关
2.
电势差具有绝对性，与零势能面的选取无关
3.
电势差是标量，但有正负之分
4.WAB
＝
qUAB
符号参与运算
例1.在某电场中，已知A、B两点之间的电势差UAB
为
20
V，q
为－
2×10
-9
C的电荷由A点移动到B点，静电力做的功是多少？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？
WAB
＝
qUAB
WAB
＝－
2×10
-9
×20J
=
－
4×10
-8
J
电场力做负功，电势能增加，增加了4×10
-8
J
例2.下列说法正确的是
(　　)
A．电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫作电压
B．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
C．UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φA
D．A、B两点间的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而
改变，所以UAB＝UBA
答案:A
例3.在匀强电场中把电荷量为
2.0×10-9
C
的点电荷从
A
点移动到
B
点，静电力做的功为
1.6
×
10-7
J。再把这个电荷从
B
点移动到
C
点，静电力做的功为－
4.0×10-7
J。
（1）A、B
间
，B、C
间
，A、C
间的电势差各是多大？
（2）A、B、C
三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？
（3）把电荷量为－
1.5×10-9
C
的点电荷从
A
点移动到
C
点，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。
（1）
A
点电势比
B
点电势高
80
V,
，同理
C
点电势比
B
点电势高
200
V。
A、C
间的电势差
UAC
＝
UAB
＋
UBC
＝
－
120
V
（2）点电势最高，A
点电势次之，B
点电势最低
（3）WAC
＝
q′
UAC
＝（－
1.5×10-9
）×（－
120）
J
＝
1.8×10-7J
（4）电场分布示意图和
A、B、C
三点可能的位置如图
所示。
如图所示为匀强电场中的等势面，把电荷从同一等势面上的A点移到B点时，电荷的电势能是否变化？静电力做功情况如何？等势面与电场线有何关系？
二、等势面
提示：不变化，不做功、垂直。
二、等势面
2.等势面特点：
1.等势面：在电场中，电势相同的各点构成的面叫等势面
（1）在同一等势面上任意两点间移动电荷，电场力不做功
（2）空间中任意两条等势面不相交
（3）电场线的方向和等势面垂直，且由高电势指向低电势
二、等势面
3.典型等势面分布：
（4）等差等势面的疏密表示场强的大小
（5）等势面是为了描述电场性质而引和的假想曲线
点电荷
匀强电场
形状不规则
等量异种电荷
等量同种电荷