10.2电势差-2022-2023学年高二物理精品课件（2019人教版必修第三册）

10.2电势差 第十章 静电场中的能量 晓峰物理 如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。 某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？ 情景引入 一、电势差 1、定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。 UAB=A－B UAB=－UBA 单位：伏特 V ⑴电势差也叫电压 用电压表测量电源两端的电压，实际上就是测量电源两端的电势差。 ⑵定义式： ①不是电势变化量 UBA=B－A ② ⑶电势差是标量。它的正负表示两点电势的高低。 UAB＞0 A＞B UAB＜0 A＜B 回顾上节课的内容 一、电势差 ⑷电势差与零电势点的选取无关 UAB=φA－ φB = 300V-120V=180V UAB= φA－ φB = 180V-0V=180V 一、电势差 2、电势差的另一种表述 如图所示，电荷q从电场中A点移到B点，电场力做功为WAB,求AB之间电势差为UAB。 电场中A、B两点的电势差UAB等于电场力所做功WAB与试探电荷所带电荷量q的比值。 　　概念 比较内容　　　 电势φ 电势差U 区 别 定义 决定因素 相对性 联系 数值关系 单位 标矢性 物理意义 电场力做功与电荷量比值U＝ 一、电势差 电势和电势差的区别和联系 电势能与电荷量比值φ＝ 电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 与零电势点的选取有关 与零电势点的选取无关 UAB＝φA－φB；当φB＝0时，UAB＝φA 相同，均是伏特(V)，常用单位还有kV、mV等 都是标量，但均具有正负 均是描述电场的能的性质的物理量 【例题1】下列说法正确的是(　　) A.电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关 B.电势差是一个矢量，有正值和负值之分 C.由于电场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，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA 解析： C 电势与零电势点的选取有关，电势差与零电势点的选取无关，故A错误；电势差为标量，故B项错误；静电力做功及电势差只与初末位置有关，与路径无关，故C项正确；UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，所以UAB＝－UBA，故D错误． 典例解析 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，静电力做的功为－4.0×10-7J。 ⑴A、B、C三点中哪点电势最高?哪点电势最低? ⑵A、B间，B、C间和A、C间的电势差各是多大？ ⑴正电荷从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。 解析： ⑵ + ）= 课本例题 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，静电力做的功为－4.0×10-7J。 ⑶把－ 1.5×10-9C电荷从A移到C点，电场力做多少功？ ⑷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。 解析： （3）WAC ＝ q′ UAC ＝（－ 1.5×10-9 ）×（－ 120） J ＝ 1.8×10-7J UAC＞ UAB >0 <0 A＞ B A＜ C C＞A＞ B ⑷ 课本例题 【例题2】空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为－q的质点(重力不计)，在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示，已知力F和MN间的夹角为θ，MN间的距离为d，则(　　) A.MN两点的电势差为 B.匀强电场的电场强度大小为 C.带电质点由M运动到N的过程中，电势能减少了Fdcos θ D.若要使带电质点由N向M匀速直线运动，则F必须反向 解析： A 由于带电质点做匀速直线运动，故静电力与拉力F大小相等，方向相反，故场强大小E＝，带电质点由M到N，静电力做功WMN＝－Fdcos θ，故电势差UMN＝＝，而电势能是增加的，选项A正确，B、C错误；若要使带电质点由N向M做匀速直线运动，F和静电力仍平衡，选项D错误． 典例解析 二、等势面 在地图中，常用等高线来表示地势的高低 等差等高线 二、等势面 在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低 1、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫等势面（或等势线）