10.2 电势差（课件）-2023-2024学年高二物理精品课件及分层作业（2019人教版必修第三册）

10.2 电势差 第九章 静电场及其应用 《新人教版高中物理必修3》同步课件 授课教师： 学习目标 基本 要求 1．知道电势差就是电压，理解电势差的概念。 2．知道电势差与电场力做功的关系式，并会用这个公式来进行计算。 3．理解电势差正、负值的意义。 发展 要求 理解电势差与电势零点的选取无关。 问题 +++++++++++ ------------------- mg + Eq 重力做功与两点间高度差有关 电荷在电场中移动，影响静电力做功多少的因素是两点的电势值还是两点间的电势差 电势差 + A B 零势能 C 零势能 选取B为势能点 选取C为势能点 →选取不同零势能点，电荷的电势能不同 →选取不同零势能点，电荷的电势不同 有没有跟高度差一样的与零势能面的选择无关的物理量？ 电势差 + A B 零势能 C 零势能 选取B为势能点 选取C为势能点 →lAB与参考面无关，表示两点间沿着电场线的距离 电势差：两点间电势的差值，也叫电压 →电势差的大小与零势能点的选择无关 电势差与电场力做功的关系 + A C 若反过来从C移动到A，此式是否成立？ A C 电荷从C沿着电场线方向移动到A + 因为 6 小结 + A C 电势差：电场中两点电势的差值 两点间电势差的关系： 静电力做功与两点电势差的关系： 电势能：电荷在电场中具有的能量 电势：电势能与电荷量之比 议一议： 以上物理量哪些与零势能点选取有关？ 以上哪些物理量与电荷无关，表征电场本身性质的？ 小结 + A C - 对于正电荷 对于负电荷 电势和电势差都是表征电场本身性质的物理量，与放入的电荷无关。 电势的大小与零势能点的选择有关，电势的差值与零势能点的选取无关，因此电势差比电势更重要。 已知两点间的电势差，就可以计算静电力做的功，与电荷移动的路径无关 经典例题 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？ 解： 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：静电力做功与电势的关系 经典例题 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。 （2）A、B 间 ，B、C 间 ，A、C 间的电势差各是多大？ 解：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 经典例题 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。 （3）把电荷量为-1.5×10-9C 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：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 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 小试牛刀 把一个带电荷量为2×10−8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8×10−6 J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2×10−6 J，取无限远处电势为零。 (1)求A点的电势；   (2)求A、B两点的电势差；   (3)若把电荷量为2×10−5 C的负电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少? 小试牛刀 将电量q=−4×10−6 C的电荷沿用一条电场线由A点移到B点克服电场力做功2.4×10−5 J，再由B点移到C点电场力做功1.2×10−5 J，求： (1)电荷从A到B电势能变化了多少？ A、B的电势差是多少？ (2)电荷从B到C电势能变化了多少？ B、C的电势差是多少？ (3)若电荷从A到C电势能变化了多少？ A、C的电势差是多少？ (4)若B点的电势φB=0，则A点和电势φA=？C点的电势φC=？ 等高面：高度相等的高度 在等高面上移动物体，重力不做功 等势面 +++++++++++ --