1.5电势差—人教版高中物理选修3-1课件(共23张PPT)

第一章 静电场 1.5电势差 1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关. 2．掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系. 3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算. 学习目标 类比法 重力场 电场 重力 电场力 某点的高度 某点的电势 重力势能 电势能 重力做功 电场力做功 WG= EP1-EP2 W电= EPA-EPB 两点间高度差 ????? 复习回顾： 1、电场力做功的特点是什么？ 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。 2、电场力做功和电势能的关系如何？ 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 WAB = EPA-EPB 静电力做功等于电势能的减少量 3、电势能和电势的关系如何？ 电势能是相对量，与零势能点的选择有关。 电势能的变化量——电势能差 绝对量 电势 是相对量，与零电势点的选择有关。 4、电势高低的判断？ 沿着电场线的方向，电势逐渐降低 逆着电场线的方向，电势逐渐升高 复习回顾： 5、等势面的特点： 在同一等势面上移动电荷，静电力不做功 6、等势面与电场线、电场强度的关系 等势面⊥电场线 各点电势相同 电场线跟等势面垂直 由高等势面指向低等势面 等势面⊥电场强度 复习回顾： 学习电势是否有意义？ 电势是一个相对量，是相对于零电势点而言的！脱离了零电势，某点电势就毫无意义！！ 那么，有没有一个物理量有绝对意义呢？ 电势差 引入新课： 在重力场中，当选取的势能零点不同时，对各点高度的描述也会不同，但是高度差不会随着势能零点的改变而改变。 同理，在电场中，各点电势也会随电势零点的改变而改变， A B C D 0V 1V 2V 3V 0V 1V 2V -1V 因此，电势的差值往往比电势更重要。 但两点间的电势的差值却保持不变。 1、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。 则有 或者 显然 电场中A点的电势为 ，B点的电势为 2、设电场中A、B两点的电势为UAB 一、电势差（U） 3、电势差是标量，正负不表示方向，表示两点间电势的高低。 例1、如图，如果B板接地（取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0）A板的电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V.则： + + + + + M N A B E （1）M、N两点间的电势差UMN是多少伏？ N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？ (2)如果是改为A板接地，B板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多大？此时， M、N两点间的电势差UMN又是多少伏？ 解析 + + + + + M N A B E 解析 当A板接地时，B板的电势为-8V ΦM=-2V ΦN=-6V UMN=4V 例1、如图，如果B板接地（取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0）A板的电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V.则： （1）M、N两点间的电势差UMN是多少伏？ N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？ (2)如果是改为A板接地，B板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多大？此时， M、N两点间的电势差UMN又是多少伏？ ； 即 或 1.电荷q从电场中A点移到B点 二、电场力做功与电势差的关系 2.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． 电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功 例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 1.5 ×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）比较A、B、C三点的电势高低； （2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差； （3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功； （4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。 例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 1.5 ×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）比较A、B、C三点的电势高低； （2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差； （3）计算把－1.5×