2. 电势差（教学课件）物理人教版2019必修第三册

该高中物理课件聚焦“电势差”核心内容，涵盖概念、与电场力做功关系及等势面知识。课堂导入通过楼层高度差类比，结合电梯运货重力做功复习，搭建新旧知识支架，引导学生理解电势差与零电势点选取无关的本质。 其亮点在于运用类比推理（科学思维）、公式推导（科学论证）及例题练习（模型建构），强化物理观念。帮助学生掌握电势差公式及等势面特点，培养科学思维，教师可直接使用，提升教学效率。

2. 电势差 十 《第十章 静电场中的能量》 授课人： 版权所有 QQ894665727 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。 版权所有 QQ894665727 教学重点难点 教学重点：1.理解并掌握电势差的概念及意义。2.应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。 教学难点：应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。 版权所有 QQ894665727 课堂引入 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？ 问题 ？ 版权所有 QQ894665727 探究新知 电势差 1 等势面 2 版权所有 QQ894665727 电势差 01 PART. 复习回顾：电势能与电势的相对性 观察图片回答下列问题： （1）如图甲，电梯将货物从顶 楼运送至地面，计算货物重力做 的功WG时，高度参考点选择的不 同是否影响WG的结果？影响WG 的是货物的初高度或末高度还是 高度差？ （2）类比图甲，根据图乙，思考 A、B点电势的差值与零电势点的 选取有关吗？ （3）如图乙，选某点为零电势点时，A点电势为φA，B点电势为φB，A、B两点的电势差UAB是多少？UBA呢？ 版权所有 QQ894665727 电势差 电势差：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。UAB=φA-φB=-(φB-φA)=-UBA A B + 试一试：推导电荷q从A移动到B点，静电力做功与电势差关系？ 试一试 根据功能关系：静电力做功与电势能的变化 又 所以 版权所有 QQ894665727 电势差 电势差：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。UAB=φA-φB=-(φB-φA)=-UBA A B + 结论：知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点之间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。 版权所有 QQ894665727 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。 版权所有 QQ894665727 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？ （2）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 版权所有 QQ894665727 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。 （3）电荷量 q′＝－1.5×10-9C 的点电荷，从 A 点移动到 C 点时，静电力做的功为 即静电力做正功1.8×10-7J （4）电场分布示意图和 A、 B、C 三点可能的位置如图10.2-1所示 版权所有 QQ894665727 等势面 02 PART. 等高线 电势的高低有没有方法像地势高低用图像表达出来？ 版权所有 QQ894665727 等势面 定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 如何画出他们的等势面？ 依据：等势面上各点电势相等， 在等势面上移动电荷，电场力不做功。 依据：等势面与电场线垂直 版权所有 QQ894665727 等势面 定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 依据：等势面与电场线垂直 版权所有 QQ894665727 等势面 定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 依据：等势面与电场线垂直 匀强电场的等势面又有何特点？ 版权所有 QQ894665727 等势面 定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 试一试 试一试：总结下电场线和等势面的关系？ 版权所有 QQ894665727 等势面 定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 电场线跟等势面垂直 电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 同一副图中，两个相邻的等势面间电势差是相等的 在等势面上移动电荷，静电力不做功 版权所有 QQ894665727 谢谢观看 十 授课人： 版权所有 QQ894665727 课堂小结 电势差： 电场中，两点之间的差值也叫电压UAB=φA-φB=-(φB-φA)=-UBA 静电力做功与电势差的关系WAB=qUAB 等势面： 电场中电势相等的各点构成的面 版权所有 QQ894665727 课堂练习 1．判断正误。 (1)电势差有正负，是矢量。( ) (2)电场中两点间的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关。( ) (3)若UAB>0，说明从A到B电势降低。( ) (4)将电荷由A点移到B点，静电力做正功，则电势差为正值。( ) (5)把1C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1J，则这两点间的电势差为1V。( ) (6)若电荷由A点移到B点过程中，有静电力以外的力做功，不影响电势的变化。( ) (7)由可知，UAB与WAB成正比，与q成反比。( ) (8)与、无关，与是否移动电荷也没有关系。( ) (9)两个不同的等势面可能相交。( ) (10)等势面是真实存在的。( ) (11)电荷在等势面上移动时不受静电力作用，所以不做功。( ) (12)匀强电场中的等势面是相互平行且垂直于电场线的一簇平面。( ) (13)等势面上，不仅各点电势相同，电场强度也一定相同。( ) 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课堂练习 2．电场中A点电势为2V，B点电势为1V，则等于（　　） A．0 B．1V C．-1V D．2V B 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课堂练习 3．将一个电荷量为1×10⁻⁸C的正电荷从电场中的M点移动到N点，电场力做的功为WMN=5×10⁻⁸J。则UMN=(　　） A．5V B．-5V C．0.2V D．-0.2V D 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课堂练习 4．如图所示是真空中静止正点电荷的电场线和等势面。已知两个相邻的等势面间的距离相等，下列说法正确的是（　　） A．两点的电势相等 B．两点的电场强度相同 C．两点间的电势差等于两点间的电势差 D．将带正电的试探电荷从点移动到点，静电力做负功 D 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课堂练习 5．（多选）如图所示是两个带电体周围的电场线和等势线分布示意图，图中的图线具有对称性，下列叙述正确的是（　　） A．实线表示等势线，虚线表示电场线 B．两个带电体都带正电，且电量相同 C．等势线在两带电体的连线中点相交 D．A点电势高于B点，A点场强大于B点 BD 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课后作业 1.完成教材课后“练习与应用” 2.完成《2. 电势差（分层作业）》 版权所有 QQ894665727 【答案】(1)错误(2)正确(3)正确(4)错误(5)正确(6)正确(7)错误(8)正确(9)错误(10)错误(11)错误(12)正确(13)错误 【详解】（1）电势差有正负，是标量，故错误。 （2）电势具有相对性，电场中各点的电势与零电势点的选取有关，但电场中两点间的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关，故正确。 （3）若，则有，所以，说明从A到B电势降低，故正确。 （4）将电荷由A点移到B点，静电力做正功，若电荷带负电，则电势差为负值；若电荷带正电，则电势差为正值，故错误。 （5）根据 可知将1C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1J，则这两点间的电势差为1V，故正确。 （6）电势是描述电场某点的能的性质的物理量，只与电场本身有关，与有无非静电力做功无关，若电荷由A点移到B点过程中，有静电力以外的力做功，不影响电势的变化，故正确。 （7）电场中A、B两点间的电势差由电场本身决定，与静电力做功、电荷量无关，故错误。 （8）电场中A、B两点间的电势差由电场本身决定，所以与、无关，与是否移动电荷也没有关系，故正确。 （9）两个不同的等势面不可能相交，故错误。 （10）等势面不是真实存在的，是人们假想的，故错误； （11）电荷在等势面上移动时受到静电力的作用，但静电力不做功，故错误。 （12）匀强电场中的等势面是相互平行且垂直于电场线的一簇平面，故正确。 （13）等势面上，各点电势相同，电场强度不一定相同，故错误。 【答案】B 【详解】电场中A点电势为2V，B点电势为1V，则 故选B。 【答案】A 【详解】由电势差公式为 ，故A正确。 故选A。 【答案】D 【详解】A．沿着电场线方向电势降低，由图可知Q点电势小于N点电势，故A错误； B．M、N两点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误； C．根据电场线的疏密程度可知，越远离电荷电场强度越小，两个相邻的等势面间的距离相等，根据 可定性的得出，M、P两点间的电势差大于P、Q两点间的电势差，故C错误； D．M、N两点在同一等势面上，则M点电势大于Q点电势，根据 可知，将带正电的试探电荷从Q点移动到M点，静电力做负功，故D正确。 故选D。 【答案】BD 【详解】A．电场强度是矢量，既有大小又有方向，所以带箭头的实线表示电场线，等势线是电势相同的点构成的线，电势是标量，没有方向，故错误； B．因为电场线和等势线均具有对称性，两带电体无法区分其差异，即带同种等量电荷，电场线从正电荷处发出，所以它们带正电，故正确； C．等势线不相交，故错误； D．沿着电场线方向，电势越来越低，所以A点电势高于B点电势；电场线越密，场强越大，所以A点场强大于B点场强，故正确。 故选BD。 $不知道屏幕前的你有没有想过这样一个问题，如果断裂的高压电线刚好落到你的附近，你会选择什么办法来完成逃生呢？如果这时选择撒腿就跑，那么恭喜你直接获得了轮回大礼包。要知道断落的电线会以落地点为圆心，向四周形成一个半径20米左右的圆形电场，越是远离中心点，电势也会随之减少，如果这时你的前脚与后脚的电位差不同，电流便会与人体形成通路，这也就是人们常说的跨步电压。要是步子小还好，顶多感觉麻嗖嗖的。要是步子大的话，保不齐直接面见太太。如此一来，正确的做法也就显而易见了，保持金鸡独立或把双脚并拢的状态下，以跳跃的方式离开危险范围，也就成了最稳妥的保命手段。如果腿软实在跳不动的话，你也可以尝试在双脚紧贴的前提下，以脚步离地的方式，能多小就多小的向前挪动，最终完成逃生。那么好巧不巧，这时你刚好在车中按兵不动，直接报警求救最为安全。要是车子起火了，迫不得已的情况下，千万别同时接触车辆和地面，这同样也会形成通路，直接要了小命。不妨试试双脚并拢后跳出车，然后以跳跃的方式离开危险区域。