内容正文:
第一章 静电场的描述
粤教版 必修三
电势差及其与
电场强度的关系
第五节
1
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?
新课导入
2
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?
A
B
F
E
类比思考:
新课导入
3
Part 01
电势差
4
+
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。
UAB=A-B
UBA=B-A
UAB=-UBA
2.单位:伏特 V
电势差的概念
01
5
3.电势差也叫电压
4.电势差是标量,但有正负
UAB=A-B
UAB>0
UAB<0
A>B
A<B
电势差的概念
01
6
1.描述电势差时,必须指明是哪两点的电势差。如UAB或UBA。
2.电势差具有绝对性: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。在确定的电场中,任意两点间的电势差具有确定的值,电势差与零电势点的选取无关。
3.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。
4.推论:
对电势差的理解
02
A
B
F
E
WAB=-Ep
=EpA-EpB
=qA-qB
=q(A-B)
=qUAB
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
静电力做功与电势差的关系
03
电荷q从A点移动到B点,求电场力做的功
8
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。
问题与思考
04
定义式
9
电势差与电势的区别、联系
05
比较 电势 电势差U
区别 定义 电势能与电荷量的比值 电场力做功与电荷量的比值
决定
因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定
相对性 有,与零电势位置的选取无关 无,与零电势位置的选取无关
联
系 数值
关系 UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA
单位 相同,均是伏特(V) 相同,均是伏特(V)
标矢性 都是标量,且均具有正负 都是标量,且均具有正负
物理
意义 物理意义均是描述电场的能的性质的物理量
电势差与电势的区别、联系
05
比较 电势 电势差U
区别 定义 电势能与电荷量的比值 电场力做功与电荷量的比值
决定
因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定
相对性 有,与零电势位置的选取无关 无,与零电势位置的选取无关
联
系 数值
关系 UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA
单位 相同,均是伏特(V) 相同,均是伏特(V)
标矢性 都是标量,且均具有正负 都是标量,且均具有正负
物理
意义 物理意义均是描述电场的能的性质的物理量
应用 或 WAB=qUAB:
式中WAB、q、UAB都有正负,计算时都要带正负号。
符号规范
06
计算时要注意“W”与“U”的角标一定要对应,即
静电力做功的四种常用求法:
(1)功的定义法:W= FLcosθ或W= qELcosθ
(2)电势差法:WAB=qUAB
(3)电势能变化法: WAB=-ΔEP = EPA -EPB
(4)动能定理:W电+W其他力=ΔEK
规律总结
07
适用任何电场
适用匀强电场
【例题】在匀强电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功1.6 ×10-7J。再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 ×10-7J。
(1)A、B、C三点中,哪点电势最高?哪点最低?
例题
08
(1)电荷从A移动到B,静电力做正功,所以A点电势比B点高。电荷从B移动到C,静电力做负功,所以C点电势比B点高。
但C、B间电势差的绝对值比A、B间电势差的绝对值大,所以C点电势最高,A点次之,B点电势最低。
WAB =qUAB
【例题】在匀强电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功1.6 ×10-7J。再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 ×10-7J。
(1)A、B、C三点中,哪点电势最高?哪点最低?
(2)A、B间, B、C间,