内容正文:
第2节 电势差
第十章 静电场中的能量
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
课程内容要求 核心素养提炼
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的关系,会应用静电力做功的公式进行相关计算.
4.知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面,学会用等势面分析静电场的性质. 1.物理观念:电势差、等势面.
2.科学思维
(1)电势差的理解.
(2)应用电势差计算静电力做功.
(3)应用等势面分析电场的性质.
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
1.电势差的概念
(1)定义:在电场中,两点之间电势的差值叫作__________,也叫________.与零电势点的选取无关.
(2)表示:电场中A点的电势记为φA,B点的电势记为φB,则A、B间的电势差表示成UAB=__________或UBA=____________.
电势差
一、电势差
电压
φA-φB
φB-φA
教材知识 梳理
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
(3)电势差的正、负:电势差是标量,可以是正值,也可以是负值.当A点电势比B点电势高时,UAB为________;当A点电势比B点电势低时,UAB为________.
(4)单位:国际单位是________,符号为______.
正值
负值
伏特
V
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
2.电势差与静电力做功的关系
(1)电荷q在电场中从A点移到B点,A、B两点间的电势差为 UAB,则静电力做的功WAB=qUAB,该公式对任何电场都成立,则UAB=______.
(2)电荷在电场中移动时,静电力做的功与两点间的__________有关,与电荷在电场中移动的路径无关.
电势差
eq \f(WAB,q)
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
[判断]
(1)电势差与电势一样,是相对量,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)公式WAB=qUAB适用于任何电场,不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径,对于静电力是变力时,也同样适用. ( )
×
√
√
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
1.定义:电场中____________的各点构成的面叫作等势面.
2.等势面与电场线的关系
(1)电场线跟等势面________.
(2)电场线由__________的等势面指向__________的等势面.
二、等势面
电势相同
垂直
电势高
电势低
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物理 必修 第三册 R
[判断]
(1)在等势面上移动电荷时,静电力一定不做功. ( )
(2)电场线与等势面不一定垂直. ( )
(3)两个等势面可以相交. ( )
√
×
×
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
探究点一 电势差和静电力做功
知识方法 探究
在如图所示的电场中有A、B两点,若选取无穷远处为零电势点,A、B两点的电势分别为φA、φB.
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
(1)A、B两点的电势差UAB是多少?若把电荷q从A点移到B点,则电荷q的电势能变化了多少?
(2)根据静电力做功与电势能变化的关系,求静电力对该电荷做的功.
提示 (1)UAB=φA-φB -ΔEp=qφA-qφB
(2)WAB=-ΔEp=q(φA-φB) 即WAB=qUAB
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第十章 静电场中的能量
物理 必修 第三册 R
1.电势与电势差的比较
电势φ 电势差UAB=φA-φB
区
别 (1)电场中某点的电势与零电势点的选取有关,是相对量
(2)电势由电场本身决定,反映电场的能的性质 (1)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关,是绝对量
(2)电势差由电场和两点间的位置决定
联
系 (1)可正可负,标量
(2)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差
(3)电势与电势差的单位相同,国际单位皆为伏特(V)
(4)电场中两点之间的电势差,与零电势点的选取无关,UAB=φA-φB,显然UAB=-UBA,UAC=UAB+UBC
(5)电势差与电势高低的关系:UAB>0时,φA>φB;UAB<0时,φA<φB,即电势差的正负号表示A、B两点电势的高低
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第十章 静电场中的能量
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2.电势差与静电力做功的关系
(1