人教版高二物理选修3-1精品教学课件：《1.5 电势差》 (共22张PPT).ppt

静电力做功与电势差的关系 一、电势差与电势的关系 1、电势差：【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（单位：V） 在电场中A、B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．φAφBφC　　　　　　　 B．φB＞φC＞φA C．φCφAφB D．φCφBφA 思考题 1、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？ 表示两点电势高低 典型例题： 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？ 1、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q?Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为，求： 2、如图所示，在O点处固定一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点时的速度为v，试求： 如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5 V，φc＝3 V，那么a、c连线的中点b的电势φb为(　　) * * * * 回顾与思考 重力场 重力 某点的高度 重力势能 重力做功 WG = EP1-EP2 两点间高度差 电场 电场力 某点的电势 电势能 电场力做功 W电 = EPA-EPB ？？？ A B C D 0V 1V 2V 3V 结论：电势和高度都具有相对性，与参考点的选择有关，有高度差，是否有电势差这种说法呢？ E 0V 1V 2V -1V E q A F 电势的变化 电荷q从电场中A点移到B点， ； ？ B 电荷q从电场中A点移到B点， ； 即 或 是否也要带号入式呢？ 则有 或者表示成 显然 设电场中A点的电势为 ，B点的电势为 公式 的应用 说明： 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UAB＝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。 【归纳总结】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。 【结论】电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。 电势和电势差的比较 电势φ (1)(电场中某点的)电势与电势零点的选取有关 (2)电势由电场本身决定，反映电场的能的性质 (3)相对量 (4)标量，可正可负 电势差UAB＝φA－φB (1)某点的电势在数值上等于该点与电势零点之间的电势差。(2)电势与电势差的单位相同，皆为伏特(V) (1)(电场中两点间的)电势差与电势零点的选取无关 (2)电势差由电场和这两点间的位置决定 (3)绝对量 (4)标量，可正可负 联系 区别 在图中，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10 V、6 V和－2 V，则UAB＝________，UBC＝________，UCA＝________。 据动能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J =1.6 ×10-19J 即：1ev =1.6 ×10-19J 在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1v电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。 返回 对1ev的理解： 如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为0，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV、－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求： (1)a、b、c三点的电势大小； (2)a、b间，b、c间电势差的大小。 如图所示的非匀强电场中，如果已知带电量q＝－1×10－5 C的点电荷由A点移动到B点，电场力所做的功WAB＝8×10－3 J，则电荷的电势能如何变化？A、B两点的电势差UAB等于多少？ 2、如果某一点的高度可以理解为该点距离