10.2 电势差-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（2019人教版必修第三册）

§10.2 电势差 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 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 例.关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是（ ） A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定 B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 C.电势差是矢量，电场力作的功是标量 D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零 BD （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） 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。 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。 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 例1.有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10-4 J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10-4 J的功，问: (1)AB、BC、CA间电势差各为多少? (2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少? 例2.在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A移到B点，电场力做功1.5×10-7J，再把这个正电荷从B点移到C点，电荷克服电场力做功4.0×10-7J.问: （1）A，B，C三点中哪点电势最高?哪点电势最低? （2）求AB间、BC间和AC间的电势差. （3）把－ 1.5×10-9C电荷从A移到C点，电场力做多少功？ （4）根据以上结果，定性地画出电场分布示意图，标出A，B，C三点可能的位置。 解析：(1)正电荷从A移到B点，电场力做正功，所以A点电势比B点高。 正电荷从B移到C点，电场力做负功，所以C点电势比B点高。 但C 、 B间的电势差的绝对值比A、B的电势差的绝对值高，所以C点电势最高，A点次之，B点最低。 (2)A、