山东省泰安第一中学高中物理人教版选修3-1课件：1.5 电势差(共22张PPT)

5.电 势 差 一、电势差和电势的关系 二、电势差和静电力做功的关系 三、电势差和电场强度的关系 一、电势差和电势的关系 1、电势差： 是指电场中两点间电势的差值，也叫做电压 那么有 或者表示成为 显然 注意：电势差有正负？ 设电场中A点的电势为 ，B点的电势为 二、静电力做功和电势差的关系 电荷q从电场中的A点移至B点， ； 即 或 比值定义法 注：利用该式计算时，一定要注意到WAB、q及UAB的正负． 电势差在数值上等于移动单位正电荷 所做的功 =+1C 思考题 1、UAB由什么来决定？跟WAB、q有关系吗？ 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关 例1：在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功1.5 ×10-7J.再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 ×10-7J. A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？ A、B间， B、C间， A、C间的电势差各是多少？ 把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？ WAC=WAB+WBC UAC =UAB + UBC C B 75V -200V -125V 1.875×10-7J 练习1：电场中A、B 两点的电势是 A=800 V， B= -200 V，把电荷q = -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？ 解：UAB= A－ ∴WAB=qUAB=（-1.5×10- 8）×1000 = -1.5×10-5 J 电场力做负功，则电势能增加，增加1.5×10-5J B=800-（-200）=1000 V 问题分析：某正电荷q从匀强电场E中由A点移动到B点，试分析 A、B两点间的电势差跟场强的关系。 三、电势差与电场强度的关系 c D 1、匀强电场中电势差与电场强度之间的关系： U=Ed 或者 E=U/d（场强的单位：V/m） （1）在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。 （2）在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。 （3）在匀强电场中，某一线段上的等分点之间的电势差必然相等。 问题分析：B、C、D是匀强电场中某一等势面的三个点，则AB、AC、AD这三条线段上单位距离电势降落的数值一样吗？ (4)在电场中沿着电场线的方向电势降落最快。 例2、匀强电场的场强E=4．0×104N/C，A、B两点间距离为20cm，求： （1）UAB的数值； （2）将电荷Q=-3．0×10-8C从A移动到B过程中，电场力做功是多少？电荷的电势能是增加还是减少？ UAB=4000v WAB=-1.2x10-4j 增加 1、下列说法正确的是（ ） A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关 B.电势差是个标量，但是有正负之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。 D. AB两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而改变，所以UAB=UBA BC 当堂训练 2.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是 A.电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比。 B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点电场力做的功。 C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点的电势差为1V。 D.电荷由A点移动到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场力做的功。 C 3、带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B 两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为50V，则 （l）A、B间两点间的电势差是多少？ （2）A点的电势？（3）电势能变化了？ （4）电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是？ 解：（1） （2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V （4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J 4、负电粒子，q=-2.0×10-9C，在静电场中由a点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其它力作的功为6.0×10-5J，粒子动能增加了8.0×10-5J ，求a、b两点间电势差Uab等于多少？ Wab=2.0×10-5J Uab=-10000V 例3、如图示，匀强电场中A、B、C三点的电势分别为φA=10V，φB=6V，φC=2V，且A、B、C分别为一边长为1m的