人教版高中物理必修第三册精品课件 第10章 静电场中的能量 2.电势差.ppt

电荷在A点的电势能EpA=qφA=-3×10-6×200J=-6×10-4J。电荷在C点的电势能EpC=qφC=-3×10-6×300J=-9×10-4J。答案(1)UAB=200VUBC=-300VUCA=100V(2)φA=200VφC=300VEpA=-6×10-4JEpC=-9×10-4J方法技巧1.对电势差要注意角标的排序,如:UAB=-UBA,UAB+UBC=UAC。2.根据两点间的电势差正负可比较两点电势的高低,当UAB0时,φAφB,当UAB0时,φAφB。对点演练1在电场中A、B两点间的电势差UAB=75V,B、C两点间的电势差UBC=-200V,则A、B、C三点的电势高低关系为()A.φAφBφCB.φAφCφBC.φCφAφBD.φCφBφA解析UAB=75V,φA-φB=75V,φA=φB+75V;UBC=-200V,φB-φC=-200V,φC=φB+200V,所以φCφAφB。C探究点二等势面的特点和应用导学探究类比地图上的等高线,简述什么是等势面。要点提示电场中电势相等的各点构成的面。知识归纳1.等势面的特点(1)在等势面上移动电荷时,静电力不做功。(2)电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。(3)若相邻等势面电势差相等,等势面密的地方,电场强度较大;等势面疏的地方,电场强度较小。(4)任意两个等势面都不相交。(5)处于静电平衡状态的导体表面是等势面。2.等势面的应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低。(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况。(3)由于等势面和电场线垂直,已知等势面的形状分布,可以绘制电场线,从而确定电场的大体分布。(4)由等差等势面的疏密,可以定性地比较其中两点电场强度的大小。3.四种常见的典型电场等势面的对比分析电场等势面(实线)特征描述匀强电场垂直于电场线的一簇等间距平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂面上的电势为零(以无限远处电势为零)等量正点电荷的电场(1)连线上,中点电势最低,而在中垂线上,中点电势最高。(2)关于中点左右对称或上下对称的点电势相等应用体验【例2】(2023广东广州高二期末)电荷量不同的正、负点电荷的电场线如图所示,线框为等势线,其中A、B、C三点的位置已在图中标出。下列说法正确的是()A.A点的电场强度小于B点的电场强度B.A点的电势大于C点的电势C.电子在A点受到静电力的方向向右D.电子从A点移动到C点,静电力做正功D解析电场强度越大电场线越密,A点比B点密,A错误。由题图可知,过A点的电场线方向向右,则A点的电势低于图中等势线的电势;过C点的电场线方向向左,则C点的电势高于图中等势线的电势,所以电势φCφA,B错误。电子受力方向与电场线(向右)的方向相反,C错误。从A点移动到C点,静电力做功W=UACq=(φA-φC)q0,D正确。方法技巧不在同一条电场线上的两点A、B电势高低的比较1.利用通过A点的等势线上的点A,使点A与B点在同一条电场线上,则φA=φAφB,如图所示。2.把A、B点的电势与同一等势线比较。对点演练2某种静电推进装置的原理图如图所示,发射极与吸极接在高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面。在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸极,a、b是其路径上的两点。不计液滴重力,下列说法正确的是()A.a点的电势比b点的低B.a点的电场强度比b点的小C.液滴在a点的加速度比在b点的小D.液滴在a点的电势能比在b点的大D探究点三静电力做功的多种求法导学探究带电粒子可能在匀强电场中运动,也可能在非匀强电场中运动,可能是只在静电力作用下运动,也可能是在多个力作用下运动,可能是做直线运动,也可能是做曲线运动……思考:公式WAB=qUAB适用于任何电场吗?适用于带电粒子受多个力的情况吗?功的公式W=Fscosθ可以用来计算静电力做的功吗?要点提示WAB=qUAB在任何情况下均适用,也适用于粒子受多个力的情况。功的公式W=Fscosθ是功的定义式,对任何力做功都可以使用,高中阶段一般只用于恒力做功。知识归纳1.静电力做功的求解方法求解方法表达式注意问题功的定义W=Fd=qEd(1)适用于匀强电场;(2)d表示沿电场线方向的距离功能关系(1)WAB=EpA-EpB;(2)WAB=-ΔEp(1)既适用于匀强电场也适用于非匀强电场;