1.5 电势差-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-1）

§1.5 电势差 复习巩固： 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，但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 3、电势能和电势的关系如何？它们是绝对量还是相对量？ 它们都是相对量，与零势能点的选择有关。 导入新课 类比法是将性质、特点在某些方面相同或相近的不同事物加 以比较，从而引出结论的方法。 “类比法”是一种科学的研究方法。 1、你知道什么叫“类比”吗？ 2、电势能和以前学过的哪种能量相类似？ 重力势能 3、重力场与电场类比 地球 负电荷 m +q mg（重力） qE（电场力） 场方向 场方向 地球附近的重力场跟负电荷的电场相似 重力场 电场 重力与电场力相似 重力场 电场 地球 A B m 负电荷 +q B A 从A到B重力做正功重力势能减小 从A到B电场力做正功电势能减小 WG= EP1-EP2 WG= EP1-EP2 结论：重力做功和重力势能与电场力做功和电势能，也类似。 重力场 电场 地球 A B m 负电荷 +q B A 某位置的电势能与电荷量的比值——电势。 与零势能面的选择有关。 某位置的重力势能与重力的比值——高度。 与零势能面的选择有关。 结论：高度与电势也是类似 重力场 电场 地球 A B m 负电荷 +q B A AB之间距离称为高度差。 AB之间差叫电势差 重力场 电场 重力mg 某点的高度h 重力势能 重力做功 WG= EP1—EP2 两点间高度差 电势能 电场力qE 电场力做功 WAB= EPA—EPB ？？？ 某点的电势 一、电势差 1、定义：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。 3、单位：伏特 （V） 2、公式：设电场中A点的电势为 ，B点的电势为 。 显然 4、重要关系 （1）UAB=-UBA （2） 电荷q从电场中A点移到B点， A B 计算时必须带符号 （3）UAC =UAB + UBC UAB + UBC = UAC UAB=φA- ΦB UBC =φB-φC （φA-φB）+（φB-φC ）= φA- Φc 故UAC =UAB + UBC A B C D 0V 1V 2V 3V 电势差有正值也有负值，电势差的正负表示什么意义？ 例1： ①电势差UAB是标量，有正负，正负表示两点电势φ的高低。（不表示大小） 5、理解: A B C D 0V 1V 2V 3V UAB=1v φA- φB= 1v （ φA比φB高1v ） UCA=-2v φc- φA=-2v （ φC比φA低2v ） 例 注：-2v比1v电势差相隔得多些（ 初中电压是电势差得特殊情况，只有正的特殊情况） 思考：电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？ ②电势具有相对性，与零势点的选择有关，而电势差与零势点的选择无关。 A B C D 0V 1V 2V 3V 0V 1V 2V E -1V ③电势差UAB与q无关，与A、B两点的位置有关 。 ④描述电势差时，必须注明所指的两点的初末位置，UAB表示A、B两点的电势差。 UBA表示B、A两点的电势差。 A B C D 0V 1V 2V 3V E 0V 1V 2V -1V 电势和电势差的比较 　　概念 比较　　　 内容　　　 电势φ 电势差U 区 别 定义 电势能与电荷量比值φ＝ 电场力做功与电荷量比值U＝ 决定因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 相对性 与零电势点的选取有关 与零电势点的选取无关 联系 数值关系 UAB＝φA－φB；当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，均是伏特(V)，常用单位还有kV、mV等 标矢性 都是标量，但均具有正负 物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量 『判一判』 (1)电场中两点的电势越高，电势差越大。 (　　) (2)UAB＞0说明从A到B电势降低。 (　　) (3)电势差有正负值，是矢量。 (　　) (4)WAB＞0说明电荷从A点移到B点的过程中静电力做正功。 (　　) (5)若UAB＞0，则电场对电荷q做的功WAB＞0。 (　　) (6)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。 (　　) ×　 √　 ×　 √　 ×　 √　 例2：下列说法正确的是（ ） A、电势差和电势一样，与零点的选取有关 B、电势差是个标量，但是有正负之分 C、电势差只跟电场中两点的位置有关。 D、A、B两点的电势差是恒定的，所以UAB=UBA BC 例3：如图所示为某电场中的等