10.2 电势差 教学课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

电势差 人教版高中物理 必修3 新知导入 如图,测量手指和球的高度时,用 地面和桌面不同位置作为测量高度 的起点,手指和球的高度的数值就 不相同,但手指和球的高度差却保 持不变。 新知导入 同理,选择不同的位置作为电势零点,电场中某点 电势的数值也会改变,但电场中某两点间的电势的 差值却保特不变。可见,有时电势的差值比电势更 重要。 今天我们就来学习电势的差值 —电势差 新知讲解 电势差 1.电势差 (1)定义:在电场中,两点之间电势的差值叫作电势差,电势差也叫作电 压。它与电势零点的选取无关。 (2)单位:伏特(V) B (3)电势差的表达式 设电场中A点的电势为pA,,B点的电势为pB,A、B两点的电势差记为 UAB=PA·PB 新知讲解 B、A两点的电势差记为:UBA=PB·PA B 显然:UAB=-UBA (4)电势差为标量,有正、负之分,电势差的正负表示电场中两点间 的电势的高低。 当A点电势比B点电势高时,UAB为正值,UBA则为负值。 (⑤)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。 (6)电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。 新知讲解 二、静电力做功与电势差的关系 思考讨论:电荷q从电场中A点移到B时,WAB等于电荷在A、B两点的电 势能之差,那么静电力做功与电势差存在着怎样的关系呢? 推导:由静电力做功与电势能变化的关系可得:WAB=EpA·EpB 由电势能与电势的关系 =E q 可得EpA=qPA;EpB=qPB 所以:WAB=q(pA·PB)-qUAB 新知讲解 1静电力做功与电势差的关系 WAB=qUAB或UB= AB q 在电场中把检验电荷从A点移动到邮点,静电力所做的功WA跟被移动的电 荷的电荷量q的比值叫作A、B两点间的电势差。 2.对公式WAB=qUAB的理解 (1)静电力做功由电荷量及两点间电势差决定,与路径无关。 (2)应用WAB=qUAB与W=qELcosa相比优势之处 新知讲解 不必考虑静电力的大小和电荷移动路径。特别是静电力是变力时, 静电力做功不能用W=EqLcosa来计算,只能用WAB=qUAB来计算。 (2)应用WAB=qUAB计算时,相关物理量用正、负值代入计算,符 号的含义: WAB>0,电场力做正功;WAB<0,电场力做负功; UAB>0,PA>(PB;UAB <0,(PA<PBo 新知讲解 3.对公式U= 的理解 A、B两点间的电势差,数值上等于单位正电荷由A点移动到邮点时,静电力所做 的办WAB但电势差的大小只与电场中A.B的位置决定,与q、WAB无关。 特别提醒! (1)在系统中只有静电力做功的情况下,电势能和动能互相转化,总量保持不变 (2)在系统种只有重力和静电力做功,没有其他力做功的情况下,电势能和机械 能互相转化,总量保特不变。 新知讲解 例题:在匀强电场中把电荷量为2.0×109C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。 (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-1.5×10-9C的点电荷从A点移动到C点,静电力做的功 是多少?