10.2 电势差 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.2 电势差 静电平衡 电势差 等势面 电势差与静电力做功的关系 目录 CONTENTS 1 3 2 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？ 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？ 问题引入 A B F E 一 电势差 1.定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差，也叫电压。 2.公式：设电场中A点的电势为𝜑𝐴，B点的电势为𝜑𝐵 UAB=A－B UBA=B－A UAB=－UBA 3. 单位： 伏特 V A B F E 4.电势差的特点： （1）固有性：电势差由场源电荷和两点的位置决定，与有无电荷无关。 （2）绝对性：电势差具有绝对性，与零势能面的选取无关。 （3）标量性：电势差是标量，但有正负。 5.推论：  UAC＝UAB＋UBC 6.静电力做功与电势差的关系 某个电荷q在确定的电场中由A点移动到B点，静电力做功： A B F E q A B UAB WAB? 7.对以上公式的理解 （1）比值定义法：UAB的大小等于把单位正电荷有A移动到B时静电力所做的功。（2）标量计算： UAB WAB q，都是标量，都有正负，计算时直接带入。 适用于任何电场。恒力变力都可以。 练一练： 解析： （1）A→B，电场力正功 B→C，电场力负功 但 （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ 解析： （3）把电荷量为-1.5×10－9 C的点电荷从A移动到C，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。 思考： 若A点确定，B点还可能在哪个位置？ 1.定义：我们把在电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面 等势面与电场线一样是人们为了形象描绘电场而引入的假想曲线；他们从两个不同的角度描述了电场的分布情况，两者互相垂直。 二 等势面 2.特点： （1）在同一等势面上任意两点间移动电荷，电场力不做功 （2）空间中任意两条等势面不相交 （3）电场线的方向和等势面垂直，且由高电势指向低电势 （4）等差等势面的疏密表示场强的大小 （5）等势面是为了描述电场性质而引和的假想曲线 3. 几种常见等势面 （等差等势面）： 点电荷 匀强电场 形状不规则 3. 几种常见等势面（等差等势面）： 等量异种电荷 等量同种电荷 练一练： 例2：图中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点的距离。在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中（ ） A.电场力做功qU B.克服电场力做功qU C. 电场力做功大于qU D.电场力做功小于qU 例3：如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 、 和 ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知（ ） A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C、粒子从K到L的过程中，电势能增加 D、粒子从L到M的过程中，动能减少 AC 练一练： 例4：（2023秋·吉林白山·高三抚松县第一中学校考期末）在x轴上有两个固定的点电荷、，其电场中的电势在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（　　） BD 练一练： A．Q1为负电荷，Q2为正电荷 B．Q1电量小于Q2的电量 C．x1处的电场强度为零 D．电量为的检验电荷从x2位置移到无穷远的过程中，电场力做功为q0 小结： 1.电势差：两点的电势之差，也叫电压。 2.电势差的单位：伏特 符号V 1V=1J/C 3.电势差是标量。 4.静电力做功与电势差的关系： 5.电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。 6.电势的高低与参考点的选取有关，但电势差与参考点的选取无关。 UAB=A－B 感谢倾听 电场 等势面(实线)图样 重要描述 等量异种点电荷的电场 连线中垂面上的电势为零 等量同种正点电荷的电场 连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高 $$