10.2电势差（课件）-2022-2023学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

10.2 电势差 在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件，人体所能承受的最大安全电压只有36V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？ 因为小鸟两脚间的电势差很小 思考： 一、电势差 1、电势差定义： 电场中两点间电势的差值，也叫电压。 则有： 或者表示成 显然 设电场中A点的电势为 ，B点的电势为 思考：若以C点为零电势点,则A点的电势为多少?D点的电势为多少?A、D两点的电势相差多少？ 2.电势有相对性，与参考面的选择有关，而电势差与零参考面的选择无关。 类比 一、电势差 电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？ 一、电势差 （1）若电势差为正值，即UAB=φA-φB>0，那么φA>φB； （2）若电势差为负值，即UAB=φA-φB<0，那么φA<φB； 3、电势差的正负表示两点电势的高低关系。 4、静电力做的功与电势差的关系 A B 如图，电荷q从电场中的A移动到B，已知A点电势φA，B点电势φB，求电场力做的功。 普遍适用，各量均带正负号. 电势差的另一种定义方法-比值定义法 （1）电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功。 4、静电力做的功与电势差的关系 （2）由电场本身的因素决定，与WAB、q无关。 二、等势面 1、地图中的等高线 二、等势面 2、等势面：把在电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。 3、等势面的特点： （1）同一等势面上移动电荷，静电力不做功； （2）电场线跟等势面垂直，并且有电势高的等势面指向电势低的等势面； （3）等差等势面的疏密反映电场强度的大小。 （4）不同等势面在空间不相交、不相切 等势面是与电场线垂直，间隔相等，相互平行的一簇平面。 4、常见等势面 匀强电场 4、常见等势面 点电荷 等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。 4、常见等势面 等量同种电荷 等势面是两簇对称曲面，两电荷的连线上中点电势最低；中垂线上中点电势最高，向两侧电势逐渐降低，以中点对称的两点电势相等。 4、常见等势面 等量异种电荷 是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个等势面（电势为零），从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低。 等势面越密集的地方，电场强度越大。 4、常见等势面 带电导体的等势面 1．真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（　　） A．该点电荷一定为正电荷 B．P点的场强一定比Q点的场强大 C．P点的电势一定比Q点的电势高 D．正检验电荷在P点比在Q点的电势能大 B 1．关于电势差的描述，正确的是（　　） A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关 B．电势差是标量，没有正值和负值之分 C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关 D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UAB=UBA C 2．某电场中的等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是（　　） A．负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大 B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 C．电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功 D．正电荷由A移动到C，电场力做负功 C 3．电场中有a、b两点，已知φa＝－500 V，φb＝1 500 V，将电荷量为q＝-4×10－9 C的点电荷从a移到b时，电场力做功为（　　） A．负功　8×10－6 J B．正功　8×10－6 J C．负功　4×10－6 J D．正功　4×10－6 J B 4．在电场中A、B两点间的电势差为UAB=75V，B、C两点间的电势差为UBC=-100V，则A、B、C三点电势高低关系为（　　） A．φA＞φB＞φC B．φA＜φC＜φB C．φC＞φA＞φB D．φC＞φB＞φA C 5．如图所示，虚线表示真空中一点电荷Q的电场中的两个等势面，实线表示一个带负电q的粒子（不计重力）运动的轨迹，下列说法正确的是（　　） A．Q带正电 B．A，B，C三点电势大小φA＞φB＞φC C．粒子从A到B静电力做负功，电势能增加，动能减小 D．粒子从上B到C动能增加，电势能增加 C 6．如图所示，AB是电场线上的两点，将一点电荷q从A点移到B点，静电力做功W，且知AB间的距离为d，下列说法中正确的是（　　） A．由公式W=qU可得，AB两点间的电势差为W/q B．由公式W=Eqd可得，A点的电场强度为E=W/qd C．由公式W=Eqd可得，B点的电场强度为E=W/qd D．A点的电势为W/q A 7．如图所示，在处于O点的点电荷+Q形成的电场中，试探电荷+q由A点移到B点静电力做的功为W1；以O