10.2 电势差（课件）-2020-2021学年新教材高中物理必修三精品备课（新人教版）(共29张PPT)

新人教版 必修三 第十章 静电场中的能量 第2节 电势差 新教材 新高考 类比法 重力场 电场 重力 某点的高度 重力势能 重力做功 WG= EP1-EP2 两点间高度差 电势能 电场力 电场力做功 WAB= EPA-EPB 某点的电势 ？？？ 新教材 新高考 如果我们要从 6 楼走到 8 楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。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可能是 A 点或 B 点的电势值呢？还是 A、B 两点之间电势的差值呢？ 问题引入： 新教材 新高考 A B C D 0V 1V 2V 3V 小结：高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选择有关，两点间电势差与零电势点的选择无关。 E 0V 1V 2V -1V 新教材 新高考 1、电势差： 电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压 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 问题1：UAB和UBA是什么关系？ 一.电势差与电势的关系 新教材 新高考 二.静电力做功与电势差的关系 电荷q从电场中A点移到B点， 即: 或: 新教材 新高考 电势差的另一种定义方法-比值定义法： 注：电场力做功有正负之分，电场力做正功WAB>0；电场力做负功WAB<0． 电荷量也有正负之分，对正电荷取q>0；对负电荷取q<0； 利用该式计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负． 电荷q在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量的比值，叫做A、B两点间的电势差。 新教材 新高考 例1.在匀强电场中把电荷量为 2.0×10-9C 的点电荷从 A 点移动到 B 点，静电力做的功为 1.6 × 10-7J。再把这个电荷从 B 点移动到 C 点，静电力做的功为－4.0×10-7J。 （1）A、B、C 三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B 间 ，B、C 间 ，A、C 间的电势差各是多大？ （3）把电荷量为－ 1.5×10-9C 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。 新教材 新高考 解析： （1）正电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点的电势比B点的高。电荷从B移动C，静电力做负功，所以C点的电势比B点的高。但C、B间的电势差的绝对值比A、B间的电势差的绝对值大。所以：C点电势最高，A点次之，B点电势最低。 新教材 新高考 （2）AB之间的电势差UAB=WAB/q=75V A点电势比B点电势高75V BC之间的电势差UBC=WBC/q=-200V C点电势比B点电势高200V （3）AC间的电势差 UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V 电荷 = -1.5×10-9C从A移到C，静电力做功为WAC= UAC=1.875×10-7J 即静电力做正功1.875×10-7J UAC=φA-φc=φAφB+φB-φC=UAB+UBC . . C . A B 新教材 新高考 　　例2.如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是φA=5V，φB=-2V，φC=0，将电荷量q=-6×10-6C的点电荷从A移到B电场做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电势能最大？ A B C 新教材 新高考 解析： （1）将点电荷从A移到B，电场力做功 J=-4.2×10-5J 可知，电场力做了4.2×10-5J的负功，因此电势能增加了4.2×10-5J ． A B C 新教材 新高考 A B C （2）将点电荷从B移到C，电场力做功 J=1.2×10-5J． 　因为电场力做正功1.2×10-5J，所以电势能减少了1.2×10-5J． （3）由　　　　可知，该点电荷在B处的电势能最大， J=1.2×10-5J． 新教材 新高考 地理中的等高线 新教材 新高考 有电场线表示场强，能否也用什么线表示电势？ 电场是矢量，电势是标量，显然线不能有方向。 我们已经知道，沿电场线电势降低。对于电势，在电场中会有相等电势的点吗，因为在两个点间移动，电场力不做功。 三.等势面 + 点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面。 2.同一等势面上移动电荷时电 场力不做功。 地理上，等高线表示地势的高低。 在电场中常用等势面来表示电势的高低。 1.定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。 新教材 新高考 先带着画等势面 在什么路径上移动电场力不做功呢？那就是不沿电场线移动。那就是时刻垂直电场线的一段路径