10.2 电势差-【物理优课PPT】高中物理必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

课标定位 1.理解电势差的概念及表达式; 2.知道静电力做功与电势差的关系; 3.了解等势面的意义; 4.知道电势差和电势、等势面的关系。 2 素养阐释 1.物理观念：电势差、等势面； 2.科学思维：静电力做功跟电势差的关系式，能通过 UAB=WAB / q 理解电势差。运用类比的思维方式，深化理解电势差、等势面等抽象概念。 3 引 入 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还是楼的高度呢? 4 引 入 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？ 思考： 因为小鸟两脚间的电势差很小 5 课堂引入 A B mg hA hB hAB 在地理位置中的A、B两点 2.选取不同的参考平面，从A到B重力做的功是否改变？ 1.分别选取地面和B所在的平面为参考平面，A、B两点的高度差是否改变？ 3.影响重力做功大小的是A、B两点之间高度值，还是A、B两点之间高度的差值呢？ 6 课堂引入 A B F E 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？ 类比思考 7 电 势 差 一 一、电势差 F E A B 在电场中两点间 ？ ？ ？ 0 1. 定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。 UBA=B－A UAB=－UBA 2.单位：伏特 V + UAB=A－B UAB＞0 UAB＜0 一、电势差 3.电势差也叫电压 UAB=A－B 4.电势差是标量，但有正负 A＞B A＜B 一、电势差 5.对电势差的理解 （1）描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。如UAB 或 UBA。 （2）电势差与零电势点的选取无关。 （3）电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定。 （4）电势差的正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。 （5）推论： 二、静电力做功与电势差的关系 A B F E WAB=－Ep ＝EpA－EpB ＝qA－qB ＝q(A－B) ＝qUAB 1.公式推导 适用于恒力和变力做功 电场中 A、B 两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量 q 的比值 二、静电力做功与电势差的关系 2.思考与讨论 某同学认为A、B 两点间电势差由WAB 和 q 的数值决定，你认为他的想法正确吗？请说明理由。 A B F E q 2q 3q 、、 nq W0 2W0 3W0 、、 nW0 电势差的大小与试探电荷无关，电势差由场源电荷和两点的位置决定。 电势差与电势的区别 电势差与电势的联系 比较 电势φ 电势差U 联 系  数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，均是伏特(V) 标矢性 都是标量，且均具有正负 物理意义均是描述电场的能的性质的物理量 二、静电力做功与电势差的关系 3.符号规范 (1) 加下标时: WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。 (2) 不加下标：将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或电场做功的正负。 应用 或 WAB=qUAB 二、静电力做功与电势差的关系 4.规律总结 静电力做功的四种常用求法： （1）功的定义法：W＝ FLcosθ或W＝ qELcosθ 适用匀强电场 （2）电势差法：WAB＝qUAB （3）电势能变化法： WAB＝EPA －EPB （4）动能定理：W电+W其他力= ΔEK 注意：方法（2）、（3）、（4）适用于任何电场24 【课堂反馈1】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( ) C A. 4.8×10−8 J B. 8.0×10−8 J C. −4.8×10−8 J D. −8.0×10−8 J 等 势 面 二 一、等势面 1. 地图中的等高线 电场中的电势相当于重力场中的地势。地势有高有低，在地理中，由相等高度的位置构成等高线或者等高面。类似的，在电场中，由电势相等的位置构成等势线或者等势面。 一、等势面  A 在此面上移动电荷时  B  B′ W =0 E  B  B′  B  B′ 又 W =qU 此面上各点间电势相等 U=0V 在电场中，电势相同的各点构成的面叫做等势面。 一、等势面 1.匀强电场的等差等势面（线） 匀强电场的等差等势线 匀强电场的等差等势面 一、等势面 2.正点电荷的等差等势面（线）