10.2电势差（同步课件）-【鼎力课堂】2024-2025学年高二物理同步备课精编优选课件+同步作业（人教版2019必修第三册）

§2 电势差 第十章 静电场中的能量 高中物理(人教版2019)必修第三册 CONTENTS 电势差 01. 等势面 02. PART 01 新课引入 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？ 思考与讨论 PART 02 电势差 定义： 电场中两点间电势的差值，也叫电压。 则有： 或者表示成 显然 设电场中A点的电势为 ，B点的电势为 电势差定义 1 思考：若以C点为零电势点,则A点的电势为多少?D点的电势为多少?A、D两点的电势相差多少？ 2.电势有相对性，与参考面的选择有关，而电势差与零参考面的选择无关。 类比 电势的相对性 2 电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？ （1）若电势差为正值，即UAB=φA-φB>0，那么φA>φB； （2）若电势差为负值，即UAB=φA-φB<0，那么φA<φB； 3.电势差的正负表示两点电势的高低关系。 3 电势差的正负 A B 如图，电荷q从电场中的A移动到B，已知A点电势φA，B点电势φB，求电场力做的功。 普遍适用，各量均带正负号. 4 静电力做的功与电势差的关系 电势差的另一种定义方法-比值定义法 （1）电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功。 （2）由电场本身的因素决定，与WAB、q无关。 4 静电力做的功与电势差的关系 5 典例解析 (4)电场分布示意图和A、B、C三点可能的位置如图所示 典例解析 5 PART 03 等势面 1 地图中的等高线 (1)等势面：把在电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。 (2)等势面的特点： ①同一等势面上移动电荷，静电力不做功； ②电场线跟等势面垂直，并且有电势高的等势面指向电势低的等势面； ③等差等势面的疏密反映电场强度的大小。 ④不同等势面在空间不相交、不相切 2 等势面 等势面是与电场线垂直，间隔相等，相互平行的一簇平面。 （1）匀强电等势面 3 常见等势面 (2)点电荷的等势面 等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。 3 常见等势面 等势面是两簇对称曲面，两电荷的连线上中点电势最低；中垂线上中点电势最高，向两侧电势逐渐降低，以中点对称的两点电势相等。 （3）等量同种电荷等势面 常见等势面 3 是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个等势面（电势为零），从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低。 3 （4）等量异种电荷等势面 常见等势面 等势面越密集的地方，电场强度越大。 3 （5）带电导体的等势面 常见等势面 PART 04 课堂练习 1．下列关于电势、电势差和电势能的说法，正确的是（　　） A．一个点电荷在电势越高的位置，其电势能一定越大 B．放入电场中某点的点电荷，电荷量越大，该点电荷的电势能一定越大 C．电势差是矢量，有正负，正负表示两点电势差的方向 D．在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大 课堂练习 01 D 课堂练习 01 【答案】D 【详解】A．电势能与电势的关系为Ep=qφ电势能是标量，上式中电量q要带正负号，则负电荷在电势越高的位置，电势能反而越小，故A错误； B．在电势一定的位置，放入某点电荷的电荷量越大，该点电荷的电势能不一定越大，如电势小于0，放入的正点电荷的电荷量越大，电势能反而越小，故B错误； C．电势差是标量，可正，可负。正负表示两点电势的高低，故C错误； D．根据电场力做功与电势能的关系可知，在电场中移动一电荷，若电场力对其做负功，其电势能一定增大，故D正确。故选D。 2．如图所示，在一正的点电荷产生的电场中有A、B两点，一点电荷为-3.2×10-19C的试探电荷从A点移动到B点的过程中，克服电场力做功为W=6.4×10-20J，则A、B两点间的电势差UAB等于（　　） A．5V B．-5V C．0.2V D．-0.2V 课堂练习 02 C 课堂练习 02 【答案】C 【详解】克服电场力做功即电场力做负功，可知A、B两点间的电势差为 故选C。 课堂练习 03 B 课堂练习 03 4．关于静电场的等势面，下列说法正确的是（　　） A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面不一定相互垂直 C．同一等势面上各点电场强度一定相等 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做负功 课堂练习 04 D 课堂练习 04 【答案】D 【详解】A．电场线不相交，等势面与电场线相互垂直，所以两个电势不同的等势面不会相交，故A错误； B．电场线与等势面一定相互垂直，故B错误； C．同一等势面上各点电势一定相等，电场强度的大小与电势的高低无关，故C错误； D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增大，电场力做负功，故D正确。 故选D。 5．如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面。A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点。下列判断正确的是（　　） A．A点场强与B点场强相同 B．C点电势高于B点电势 C．将电子从A点移到B点，电场力不做功 D．将电子从A点移到C点，其电势能减少 课堂练习 05 C 课堂练习 05 【答案】C 【详解】A．A点场强与B点场强大小相同，方向不同，故A错误； B．电场线方向由电势高的等势面指向电势低的等势面，则C点电势低于B点电势，故B错误； C．A点和B点在同一等势面上，在等势面上移动电荷，电场力不做功。所以将电子从A点移到B点，电场力不做功，故C正确； D．将电子从A点移到C点，电场力做负功，其电势能增加，故D错误。 故选C。 谢谢聆听 $$