2025年人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量第2节电势差.pptxVIP

第十章静电场中的能量;第2节电势差;?;素养能力提升;探究点1电势差;●新知导学

探究：(1)①如图所示，分别选取地面和B所在的平面为参考平面，A、B两点的高度差是否改变？

②选取不同的参考平面，从A到B重力做的功是否改变？

③影响重力做功大小的是A、B两点的高度值，还是A、B两点之间高度的差值呢？;(2)如图，某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？;[提示]

(1)①不变。

②不变。

③高度的差值。

(2)A、B两点之间电势的差值。;●基础梳理

1．电势差定义：电场中两点间电势之差，叫作__________，也叫________。单位为________，符号为V。

2．电势差表达式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则有UAB＝φA－φB和_______________，故UAB＝－UBA。

3．静电力做功与电势差的关系;[判断正误]

(1)电势差与电势一样，是相对量，都与零电势点的选取有关。()

(2)电势差是一个标量，但是有正值和负值之分。()

(3)若电场中两点间的电势差UAB＝1V，则将单位正电荷从A点移到B点，静电力做功为1J。()

(4)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将电荷量为－q的电荷从B点移到A点，静电力所做的功相同。()

答案：(1)×(2)√(3)√(4)√;●重难解读

对电势差的几点认识

(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)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。

(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间的电势的高低。

(4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。;类型一静电力做功与电势差的关系

典题1：对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是();[思维点拨]

在用公式运算时注意电势差和功的对应关系及符号的代入;答案：B;

;跟踪训练1：关于电势、电势差和电势能这三个物理量，下面说法中正确的是()

A．电荷在高电势处具有较大的电势??

B．电场中确定的两点间的电势差与零电势位置的选取无关

C．电势是描述电场力的性质的物理量

D．电势、电势差、电势能都是矢量;答案：B

解析：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，故A错误；电势差由电场及电场中两点的位置决定，与有无试探电荷无关，与零电势位置的选取也无关，故B正确；电势是描述电场的能的性质的物理量，故C错误；电势有正负，电势的正负号的意义是表示相对于零电势的电势高低，不表示方向；电势差的正负表示两点电势高低，不表示方向；电势能的正负号的意义是表示相对于零电势能的电势能大小，电势能没有方向。所以电势、电势差、电势能都是标量，故D错误。故选B。;类型二电势与电势差的关系

典题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1.6×10－7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J。

(1)A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点最低？

(2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？

(3)把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点，电场力做多少功？

(4)根据以上所得结果，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。;[思维点拨]

由两点间的电势差去判定这两个点的电势高低，由两点间的电势高低去判定这两个点的电势差的大小。;答案：(1)C点B点(2)80V－200V－120V

(3)1.8×10－7J(4)见解析;(3)负电荷从A移动到C时，静电力做功：

WAC＝q′UAC＝(－1.5×10－9)×(－120)J＝1.8×10－7J

(4)A、B、C三点在电场的示意图可能是：

φC＞φA＞φB，UCA＞UAB。;[规律方法]电势和电势差的比较

;

;跟踪训练2：某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q＝－4×10－8C的点电荷在A点所受电场力FA＝2×10－4N，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W＝8×10－7J，求：

(1)A点电场强度；

(2)A、B两点间的电势差UAB；

(3)若取A点为零电势位置，求该点电荷在B点电势能。;答案：(1)5×103N/C，方向由B指向A

(2)－20V(3)－8×10－7J;(3)若取A点为零电势位置，则有UAB＝φA－φB

结合(2)解得φB＝20V

该负点电荷在B点电势能Ep＝qφB

解得Ep