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新人教版高中物理必修3 第十章
10.2 电势差
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版权所有:徐圣钦
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1
议一议:
A
B
+
零势能点1
零势能点2
两次选取不同的零势能点,A点的电势一样吗?AB间的电势差一样吗?从A到B电场力做功一样吗?
选取不同参考平面,顶楼高度一样,楼总高一样吗?
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电势差与零势能点选取无关
电势差
A
B
+
零势能点1
零势能点2
电势差:电场中两点之间的电势差值,也叫电压
公式:
单位:伏特(V)
议一议:
1、A、B两点电势谁高?
2、UAB为正还是负?UBA为正还是负?
3、电势差为负值表示什么意义?
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电势差与电场力做功
A
B
+
从A到B电场力做功与电势差有什么关系?
分析:正电荷从A到B,只在电场力作用下,电场力做功
又根据电势能与电势的关系
有
即
电场力做功等于两点间的电势差乘以电荷量
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课堂练习
如图所示表示某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10−9 C的正电荷从 A经 B、 C沿虚线到达 D点.从 A到 D,电场力对电荷做的功为( )
A.4.8×10−8 J
B.8.0×10−8 J
C.−4.8×10−8 J
D.−8.0×10−8 J
C
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例题
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-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 -9 C 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。
解:(1)
电荷从 A 点移动到 B 点,静电力做正功,所以 A 点电势比 B 点电势高。
电荷从 B 点移动到 C 点,静电力做负功,所以 C 点电势比 B 点电势高。
但 C、B 之间电势差的绝对值比 A、B 之间电势差的绝对值大,所以 C 点电势最高,A 点电势次之,B 点电势最低。
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例题
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-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 -9 C 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。
(2)根据静电力做的功与电势差的关系,A、B 间的电势差
A 点电势比 B 点电势高 80 V。
同样,根据静电力做的功与电势差的关系,B、C 间的电势差
C 点电势比 B 点电势高 200 V。
A、C 间的电势差
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例题
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-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 -9 C 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。
(3)电荷量 q′=-1.5×10-9C 的点电荷,从 A 点移动到 C 点时,静电力做的
即静电力做正功1.8×10-7J
(4)电场分布示意图和 A、 B、C 三点可能的位置如图 所示
C
A
B
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课堂练习
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,电荷克服静电力做6×10−4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10−4 J的功,问:
(