高中物理人教版（2019）必修第三册10.2 电势差（共22张ppt）

(共22张PPT)
第十章
静电场中的能量
第二节
电势差
第二节
电势差
学习目标
1.知道电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。
2.掌握两点间电势差的表达式。
3.知道等势面的概念。
核心知识汇总
一、电势差
1.定义
电场中两点间电势的差值叫作电势
差，也叫电压。
2.表达式
UAB＝φA－φB，
UBA＝φB－φA，
UAB＝－UBA。
3.电势差的正负
电势差是标量，但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。
4.电势差的单位
伏特，符号V。
二、电势差与静电力做功的关系
1.关系
WAB＝qUAB，或UAB＝
，其中WAB仅表示电场力做的功，不包括从A到B移动电荷时其他力做的功。
2．物理意义
电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值。
3.
适用范围
任何电场
三、等势面
1.定义
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
2．等势面与电场线的关系
(1)电场线跟等势面垂直。
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
3．在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。
要点知识
突破
1.对电势差的理解
(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关。在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值。
(2)对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差，而且先后顺序不能乱。如A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA，而UAB＝－UBA。
(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点电势的高低。
(4)电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。
2.对公式WAB＝qUAB的理解
(1)WAB、UAB、q均可正可负，WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做负功，UAB取负号表示φA<φB，q取负号表示试探电荷为负电荷。
(2)应用公式WAB＝qUAB求解时，可将各量的正负号及数值一并代入进行计算。也可以将各物理量都取绝对值，先计算大小，再根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定电场力做功的正负。
3.电势差的符号与做功的关系
①讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差，A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA，UAB=-UBA。
②电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的高低，例如UAB=-8V说明B点电势比A点的电势高8V，不代表电场中两点间电势差的大小，如10V与-10V表示电势差的大小是一样的。
③电场力做功的正负不仅与两点间的电势差的正负有关，还与所移动电荷的正负有关，不能仅仅根据电池差的正负来判断做功的正负，还要考虑电荷的正负，最好的办法是连同正负号一并带入来判断做功的正负。
经典例题透析
典例1.电场中两点间的电势差UAB=75
V,B、C两点间的电势差UBC=
-200
V,则A,B,C三点的电势高低关系为(
)
A.φA>φB>φC
B.φA<φC<φB
C.φC>φA>φB
D.φC>φB>φA
解析：由UAB=75
V及φA-φB=75
V有φA=φB+75
V,由UBC=-200
V,
有φC
=φB+
200
V,故选项C正确
答案：C
典例2.如图所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆半径之差相等，A、B、C分别是这三个等势面上的点,且在同一条电场线上.A、C两点的电势依次为φA=20V和φC=10V,则B点的电势(
)
A.可能等于15V
B.可能大于15V
C.一定小于15V
D.无法判断
解析：由U=Ed可知,在d相同时,平均场强越大,电势差U也越大,因此UAB>UBC即
故
选项C正确。