《电势差》
人教版高中物理必修第3册 10.2《电势差》

B
又 W =qU
B B
(且由2)高电∴电场势U线=指0跟向V等低势电面势垂。直,
∴此面上各点间电势相等
等势面 与电场线功能相似,都是用来形象地描述电场
即在电场中,电势相同的各点构成的面。
想一想
我们知道两电场线一定不相交, 那么两等势面一定不相交吗?
反证法
假设两等势面相交
交点会同时具 有两个电势值
新课教学
(2)电势差是标量。它的正负表示什么呢?
UAB=A-B
UAB>0 UAB<0
A>B A<B
想一想
E
A A
Q
UAB
F
B B
WAB?
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?
问题探究
E
A A
Q
UAB
F
B B
WAB?
(3)根据以上结果,定性画出电场分布的示意图,标出A、B、C三点
可能的位置。
“可能”说明还有其他位置符合要求,这些位置在哪里呢?
E
C
A
B
承上启下
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 的功为-4.0×10-7J。
U
AC
=
WAC q
WAB WBC q
U AB +UBC
=80V+(-200)V
=-120V
例题探究
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 的功为-4.0×10-7J。 (2)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?
物理:1.5《电势差》课件(新人教版选修3-1)

V , V , B 200 4、电场中A、B两点的电势是 A 800
把电荷 q 1.5 108 C 由A点移到B点,电场力做了多功? 电势能是增加还是减少,增加或者减少多少?
WAB qU AB
1.5 108 800 (200)J
1.5 105 J
WAB EPA EPB
EP q
WAB q A qB
WAB q( A B )
WAB qU AB
U AB W AB q
1、UAB由什么决定?与WAB有关吗? 由电场本身的因素决定,与WAB、q无关。 2、WAB与UAB和q有关吗? 有关,由UAB、q共同决定。
D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零
AD 2、下列关于电场的描述,正确的是:
A、电场中某点电势的大小、正负与零电势 点的选取有关 B、电场中两点间的电势差与零电势点的选 取有关 C、同一点电荷在电场中的不同点时,电荷 的电 势能较大处电势一定较高 D、同一点电荷在电场中任两点间移动时, 若电场力做功相同,则两点间的电势差相 同
(3)电势能变化法: WAB=EpA-EpB。 (4)动能定理法: W 电场力+W 其他力=ΔEk。 [特别提醒] 用 WAB=qUAB 求电场力做功时,不必考虑静电 力的大小和电荷移动的路径,对于静电力是变力时,也同样 适用。
用动能定理解决电场力做功问题
静电场中,带电粒子在电场力作用下从 电势为 φa 的 a 点运动至电势为 φb 的 b 点,若带 电粒子在 a、 b 两点的速率分别为 va、 vb,不计 q 重力,则带电粒子的比荷 为 ( m
φ1
φ2
φ3
E
静电场中的能量守恒 如图 1- 5- 3所示,虚线为静电场中的等 势面 1 、 2 、 3 、 4 ,相邻的等势面之间的电势差相 等,其中等势面3的电势为零.一带正电的点电荷 在静电力的作用下运动,经过 a 、 b 两点时的动能 分别为26 eV和5 eV,当这一点电荷运动到某一位 置,其电势能变为-8 eV时,它的动能应为( C ) A.8 eV C.20 eV B.13 eV D.34 eV
高二物理复习总结:1.5《电势差》课件(新人教版选修3-1)

电势高低:φB-φC=-300 V② 由①②式相加得 UAC=φA-φC=-100 V 所以 A、C 两点中 C 点的电势较高.
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第5节
电势差
要点一 电势差定义式 UAB=WAB/q 的理解 WAB 1.UAB= q 中,WAB 为 q 从初位置 A 运动到末位置 B 时静电力做的功, 计算时 W 与 U 的角标要对应, 即 WAB=qUAB, WBA=qUBA. WAB 2.UAB= q 中,各量均可带正负号运算.但代表的意义 不同.WAB 的正、负号表示正、负功;q 的正、负号表示电性, UAB 的正、负号反映 φA、φB 的高低. WAB 3.公式 UAB= q 不能认为 UAB 与 WAB 成正比,与 q 成 反比,只是可以利用 WAB、q 来测量 A、B 两点电势差 UAB, UAB 由电场和 A、B 两点的位置决定. 4.WAB=qUAB,适用于任何电场.静电力做的功 WAB 与 移动电荷 q 的路径无关.只与初、末位置的电势差有关.
2.电势差和电势的区别与联系是什么? 电势 φ 电势差 UAB=φA-φB
(1)( 电场中某点的 ) 电势 (1)( 电场中两点间的 ) 电 与零电势点的选取有关 势差与零电势点的选取 ( 一 般 取 无 限 远 处 或 地 无关 球 表 面 的 电 势 为 零 电 (2)电势差由电场和这两 区 别 势) 点间的位置决定
(2) 电 势 由 电 场 本 身 决 (3)绝对量 定,反映电场的能的性 (4)标量,可正可负,正 质 (3)相对量 (4)标量,可正可负,正 负号相对零电势面而言 负号反映了 φA、 φB 的高 低
高一物理《电势差》(课件)

二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点,
WAB EPA EPB q A q B q( A B )
即 或
WAB qU A B
公式 区别
物理意义 是电场强度大 小的定义式
适用范围 适用于一切电 场 在真空中,场电 荷Q是点电荷 匀强电场
F E q
Q 是真空中点电荷 Ek 2 r 场强的决定式 U E d
是匀强电场中 场强的决定式
【例题】如图所示,A、B、C为匀 强电场中的三点,已知这三点的电势分
别为A=10V, B=2V,C=-6V,试在
图上画出过B点的等势线和场强的方向
(可用三角板画)
B A C
SAC为A、B沿场强方向上的距离,用d表示 得
U Ed
二、电势差与电场强度的关系
U Ed
匀强电场中两点间的电势差等于场强 与这两点间沿电场力方向距离的乘积 说明: ①只适用于匀强电场
对于非匀强电场,可做定性判断
②d:沿场强方向的距离
这个式子表示在匀强电场中,场强在数值上 等于沿场强方向每单位距离上的电势差.
O
O
E为零 不一定为零, 为零E不一定为零
≠0 对O点:E=0,
=0,E≠0 对O点:
二、电势差与电场强度的关系 如图所示,在匀强电场中,把 电荷q从A移到B,电场力做功
WAB Eq S AB cos
A θ B
E
C
即AB两点间的电势差为 WAB Eq S AB cos U AB ES AC q q
最新人教版高中物理选修3-1第一章《电势差》课件

功与电势能变化的关系可得:WAB= EpA -EpB,
而 EpA=qφA,EpB=qφB。所以 WAB= q(φA-φB)
=q UAB 。
结论:电场力的功与运动路径无关,只与 初末位置电势差有关。
1.定义 电场中A、B两点间的电势差等于电—场—力
目标二、电势差与电场力做功的关系
思考1、在重力场中,物体沿不同路径从A点下
降到B点,重力做功WAB怎么求?
WAB = EPA – EPB
A
= mghA – mghB hA
= mg△h
B hB
结论:重力的功只与初末位置的高度差有 关,与运动路径无关。
类比问题1、在电场中,电场力的功 与电势差之间又有什么关系呢?
电势差
学习目标
探究电势差和电势之间的关系 探究电势差与电场力做功的关系
类比法
电势 电势差 电场力的功
高度 高度差 重力的功
问题与讨论
目标一、电势差与电势之间的关系 思考1、在重力场中,某点的高度与 测量起点有关。若选择不同的测量 起点,某一位置的高度变不变?
变
思考2、两点之间的高度差变不变?
不变
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.把正电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0
C.电势差的定义式中,UAB与移动电荷的电荷量q无关
D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动 到B点时电场力做的功
做的功与电荷量q的比值。
2、公式
WAB qU AB
U AB
《电势差》 讲义

《电势差》讲义一、引入在电学的世界里,电势差是一个非常重要的概念。
它就像是电学中的“高度差”,决定了电荷在电场中移动时能量的变化。
为了更好地理解电势差,让我们一起来深入探索这个神秘而又实用的概念。
二、什么是电势差简单来说,电势差就是电场中两点之间电势的差值。
电势可以类比为地势的高低,而电势差就是两个不同地势之间的高度差。
假设在一个电场中,有 A、B 两点。
A 点的电势为φA,B 点的电势为φB,那么 A、B 两点之间的电势差 UAB 就可以表示为:UAB =φA φB。
为了更形象地理解,我们可以想象一个带正电荷的小球在电场中从A 点移动到B 点。
如果 A 点的电势高于 B 点,那么正电荷在这个移动过程中,电势能会减少,就好像小球从高处滚向低处,势能减小一样。
反之,如果 A 点的电势低于 B 点,正电荷的电势能就会增加。
三、电势差的单位电势差的国际单位是伏特(V),它是以意大利物理学家亚历山德罗·伏特的名字命名的。
1 伏特等于 1 焦耳/库仑,表示单位电荷在电场中移动时能量的变化量。
在实际应用中,我们还会遇到千伏(kV)、毫伏(mV)等单位。
四、电势差与电场强度的关系电场强度和电势差之间存在着密切的关系。
在匀强电场中,我们可以通过公式 E = U/d 来计算电场强度 E,其中 U 是两点之间的电势差,d 是这两点沿电场方向的距离。
这个公式告诉我们,电场强度等于电势差除以沿电场方向的距离。
这意味着在匀强电场中,电势差越大,电场强度也就越大;而沿电场方向的距离越大,电场强度就越小。
五、常见的电势差实例1、电池电池是我们生活中常见的提供电势差的装置。
比如常见的干电池,其两端存在一定的电势差,使得电流能够在电路中流动,为我们的电子设备提供能量。
2、电容器电容器充电后,两个极板之间就会存在电势差。
这个电势差可以储存电能,在需要的时候释放出来。
六、电势差的测量要测量电势差,我们通常会使用电压表。
电压表是一种高内阻的仪器,它被并联在电路中需要测量电势差的两点之间。
高中物理《电势差》课件

01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
二、静电力做功与电势差的关系
1.关系:WAB=
2.证明:WAB= =qUAB。
□01 qUAB 或UAB=WqAB。 □ □ 02 EpA-EpB =qφA-qφB= 03 q(φA-φB)
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
提示
[规范解答] 电势具有相对性,与零电势点的选取有关,电势差是标 量,有正、负之分,但大小与零电势点的选取无关,故A错误,B正确;由 于UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,故UAB=-UBA,故D错误;UAB=φA-φB, UBC=φB-φC,UAC=φA-φC=(φA-φB)+(φB-φC)=UAB+UBC,C错误。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
提示
活动3:分别以C、D为零电势点,求出A、C间的电势差是多少?
提示:以C点为零电势点,φA=2 V,φC=0 V,UAC=φA-φC=2 V。以 D点为零电势点,φA=3 V,φC=1 V,UAC=φA-φC=2 V。
01课前自主学习
02课堂探究评价
01课前自主学习
02课堂探究评价
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
(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UAB=WqAB可知,UAB与WAB成正比,与q成反比。(
)
提示:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)×
01课前自主学习
第十章 2 《电势差》课件ppt

第十章
2.电势差
第三册
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.理解电势差的概念,知道电势差的正负表示两点间电势的高低关系。(物
理观念)
2.推导静电力做功跟电势差的关系式,会用公式WAB=qUAB计算静电力所做
的功。(科学思维)
3.理解等势面的概念。会画常见电场的等势面。通过论证等势面一定垂
(1)公式WAB=qUAB适用于任何电场,其中UAB为电场中A、B两点间的电势
差,WAB仅是静电力做的功,不包括从A到B移动电荷时,其他力所做的功。
(2)WAB、UAB、q均可正可负,WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力对
电荷做负功,UAB取负号表示φA<φB,q取负号表示试探电荷为负电荷。
【典例示范】
向电势低的等势面。
3.在同一个等势面上移动电荷时静电力不做功。
4.等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。
【自我检测】
1.正误判断,判断结果为错误的小题说明原因。
(1)在两点间移动电荷时,静电力做正功,则两点间的电势差大于零。(
)
答案 ×
解析 若在两点间移动负电荷时,静电力做正功,则这两点间电势差为负值。
D.1、3两点电场强度相同
)
答案 BCD
解析 沿着电场线电势降低,两点电荷连线上电场线方向从3指向1,则3的电
势高于1的电势,故A错误;根据对称性,5、6两点处电场线疏密程度相同,电
场强度大小相等,方向都与此虚线垂直向左,则5、6两点电场强度相同,故B
正确;等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,所以4、5两点电势相等,
《电势差》PPT教学课件

【例 3】 如图所示,光滑绝缘的细杆竖直放置,它与以正电荷 Q 为圆心的某圆交于 B、C 两点,质量为 m、带电荷量为-q 的有孔 小球从杆上 A 点无初速度下滑,已知 q≪Q,AB=h,小球滑到 B 点 时的速度大小为 3gh,其中 g 为重力加速度,求:
(1)小球由 A 到 B 的过程中静电力做的功; (2)A、C 两点间的电势差 UAC。
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(2)若 φB=0,则 φA=200 V,φC=300 V EpA=φAq=200×(-3×10-6) J=-6×10-4 J EpC=φCq=300×(-3×10-6) J=-9×10-4 J。
[答案] (1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4 J
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3.电势差的正负
电势差是_标_量__,但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的 高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代__数__法__相加。
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4.静电力做功与电势差的关系:
(1)公式推导
由静电力做功与电势能变化的关系可得:
WAB=___E_p_A_-__E_p_B____,又因 EpA=qφA,EpB=qφB,可得:WAB
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A.在 c、d、e、f 四点中,c 点的电场最强 B.在 c、d、e、f 四点中,f 点的电势最高 C.若将某电子由 c 移到 f,其电势能将增大 D.将某电子在 d 点由静止释放,它会向 e 点所在等势面运动
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C [依据等差等势线的疏密表示场强大小可知,在 c、d、e、f 四点中,f 点的电场最强,故 A 错误;沿着电场线方向,电势是降低 的,因 B 供电线的电势高于 A 电线的电势,则在 c、d、e、f 四点中, c 点的电势最高,故 B 错误;若将某电子由 c 移到 f,即从高电势到 低电势,其电势能将增大,故 C 正确;将某电子在 d 点由静止释放, 在电场力作用下,它会向 c 点所在等势面运动,故 D 错误。]
《电势差》PPT优质课件

a
b
d
1
2
3
课堂训练
1.关于静电场,下列说法正确的是( )
A. 电势等于零,电场强度一定为零
B. 电场强度为零的点,电势一定为零
C. 正电荷沿电场线方向移动时,电势能一定减小
D. 不在同一电场线上的两点,电势一定不相等
课堂训练
解析:A.等量异种点电荷连线中点的电势等于零,电场强度不等
。
4.单位:电势差的单位是伏特,简称伏,符号V。
电势差的大小与零电势点的选取有关吗?
电势是相对的,但电势差是绝对的,由电场中的两点位置来
决定,与有无试探电荷无关;与零电势的位置选取也无关.
名师指点
电势差求解技巧
(1)采用直接代入符号运算的方法,会更加便捷,但要注意正、负号的
运用.
(2)电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加,但要注意角标的排
于零,A不符合题意;
B.等量同种点电荷连线中点的电场强度等于零,电势不等于零,B
不符合题意;
C.正电荷沿电场线方向移动时,电场力与运动方向相同,电场力
做正功,电势能一定减小,C符合题意;
D.在匀强电场中,与电场线垂直的平面上的任意两点不在同一电
场线上,电势一定相等,因为该两点在同一个等势面上,D不符合
知识点 2 静电力做功与电势差的关系
例1:如图所示,在正的点电荷Q的电场中有a、b两点,它们到
点电荷Q的距离 r1<r2 。若a、b两点间的电势差为100V,将二价
负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力
做功?做功多少?
解:Wab=qUab= -2×1.6×10-19×100J
= -3.2×10-17J <0
《电势差》PPT课件

3.知道电势差的正、负号与电势高 在应用中培养逻辑推理能力。
低之间的对应关系。
3.能通过类比等高线理解等势面。
4.知道等势面,理解等势面的特点。 4.会根据电场线和等势面的规律分析带电体的运动轨
5.知道典型电场的等势面特点。 迹问题。
2
知识点一 电势差 [观图助学]
如图是等高线的图示,所标数值是地面某个点高出海平面的垂直距离,也就是 海拔,也称为绝对高度。而地面上某一点高出另一点的垂直距离称为相对高度。
11
[思考判断] (1)电荷在等势面上移动时不受静电力作用,所以不做功。( × ) (2)等势面上各点的场强相等。( × ) (3)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。( √ ) (4)等势面上,不仅各点电势相同,电场强度也一定相同。( × )
12
核心要点 对电势差与电势的理解 [观察探究]
3.电-势U差BA的正负:电势差是标量,但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高
低。所以电场中各点间的电势差可依次用________相加。
4.电势差的单位:在国际单位制中,电势差与代电数势法的单位相同,均为________,符号
是V。
伏特
5
[思考判断] (1)电场中两点的电势越高,电势差越大。( × ) (2)UAB>0说明从A到B电势降低。(√ ) (3)电势差有正负值,是矢量。( × ) (4)电势差与电势一样,是相对量,都与零电势点的选取有关。( × )
27
(3)WAB、UAB、q均可正可负,但代表的意义不同。WAB取正号,表示静电力做 正功;UAB取正号,表示φA>φB,q取正号,表示试探电荷为正电荷。WAB取负 号,表示静电力做负功;UAB取负号,表示φA<φB;q取负号,表示试探电荷为 负电荷。 (4)WAB=qUAB中,静电力做的功WAB与移动电荷q的路径无关,只与初、末位 置的电势差有关。
高一物理《电势差》知识点总结

高一物理《电势差》知识点总结
一、电势差
1.定义:电场中两点之间电势的差值,也叫作电压.U AB =φA -φB ,U BA =φB -φA ,U AB =-U BA .
2.电势差是标量,有正负,电势差的正负表示电势的高低.U AB >0,表示A 点电势比B 点电势高.
3.静电力做功与电势差的关系
W AB =qU AB 或U AB =W AB q
. 二、等势面
1.定义:电场中电势相同的各点构成的面.
2.等势面的特点
(1)在同一个等势面上移动电荷时,静电力不做功.
(2)等势面一定跟电场线垂直,即跟电场强度的方向垂直.
(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.
三、电势、电势差的理解
1.电势差的理解
(1)电势差反映了电场的能的性质,决定于电场本身,与试探电荷无关.
(2)电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示两点电势的高低;U AB =-U BA ,与零电势点的选取无关.
(3)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差.
2.电势差与静电力做功的关系
(1)公式:U AB =W AB q
或W AB =qU AB ,其中W AB 仅是静电力做的功. (2)把电荷q 的电性和电势差U 的正负代入进行运算,功为正,说明静电力做正功,电荷的电势能减小;功为负,说明静电力做负功,电荷的电势能增大.
3.电势和电势差的比较。
《电势差》 学历案

《电势差》学历案一、学习目标1、理解电势差的概念,知道电势差与电场力做功的关系。
2、能够熟练运用公式 UAB = WAB / q 计算电势差。
3、理解电势差的正负值的含义,以及在电场中电势的高低与电势差的关系。
二、学习重难点1、重点(1)电势差的概念及其与电场力做功的关系。
(2)电势差的计算公式 UAB = WAB / q 的应用。
2、难点(1)对电势差正负值的理解。
(2)运用电势差的概念和公式解决实际问题。
三、知识回顾1、电场强度的定义式:E = F / q ,其中 F 是电场力,q 是试探电荷的电荷量。
2、电场力做功的公式:WAB =F·d·cosθ ,其中 F 是电场力,d 是沿电场力方向的位移,θ 是电场力与位移方向的夹角。
四、新课导入在前面的学习中,我们了解了电场强度和电场力做功。
今天,我们来学习一个新的概念——电势差。
想象一下,在一个山坡上,不同位置的高度不同。
从高处往低处走,很容易;但从低处往高处走,就需要消耗能量。
在电场中,也存在类似的情况,不同位置具有不同的“势能”,而描述这种势能差异的物理量就是电势差。
五、知识讲解1、电势差的定义电势差是指电场中两点之间电势的差值,也叫电压。
设电场中 A、B 两点的电势分别为φA 和φB ,则 A、B 两点间的电势差表示为 UAB =φA φB 。
需要注意的是,电势差是标量,但有正负之分。
若 UAB > 0 ,则A 点的电势高于B 点的电势;若 UAB < 0 ,则 A 点的电势低于 B 点的电势。
2、电势差与电场力做功的关系通过做功的方式可以改变物体的能量。
在电场中,电场力做功也会引起电势能的变化。
假设一个电荷量为 q 的电荷在电场中从 A 点移动到 B 点,电场力做的功为 WAB ,则有:UAB = WAB / q这就是电势差与电场力做功的关系式。
例如,一个电荷量为 2 C 的正电荷在电场中从 A 点移动到 B 点,电场力做功为 10 J ,则 A、B 两点间的电势差为:UAB = 10 J / 2 C = 5 V这意味着 A 点的电势比 B 点的电势高 5 V 。
1.5《电势差》

猜想:电势差的大小与零电势点的选取有关吗?无关
(3)电势差是标量。其正负表示大小。
我们知道,处于静电平衡状态的导体是一个等势体,若导体 上各点存在电势差,则电荷就要定向移动,电场力就要做功。可 见,电势差与电功有一定的关系。
2、电场力做的功(电功):WAB E pA E pB qUAB
A
UAB=-UBA
(2)单位:伏特(V)
a.电场中某点的电势,就是该点相对于零电势点的电势差 b.电池的电压为1.5V,就是说其正极的电势比负极高1.5V ;灯泡获得1V的电压就是说其两端间的电势之差为1V。 c.若电场中有A、B两点,φA=4V、φB=-2V,则A、B两点 的电势差是多少? UAB=6V 或UBA=-6V
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点的电势是多少? (3)电势能变化了多少? (4)把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多 少? 4 解:(1) U AB
Ep
大,-q在φ高处Ep小)。
2、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。(这一关系类似于高 度与参考平面的选取有关,高度差与参考平 面的选取无关。)
巩固练习:
1、(P25之3) 2、如图所示,在正的点电荷Q的电场中有a、b两点, 它们到点电荷Q的距离 r1<r2 。若a、b两点间的电势差为 100V,将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功 还是电荷克服电场力做功?做功多少? 解:Wab=qUab= -2×1.6×10-19×100J = -3.2×10-17J <0 故是电荷克服电场力做了 3.2×10-17J的功。
《 电势差》参考教案

电势差【教学目标】1.知道电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关。
2.掌握两点间电势差的表达式,知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。
3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会应用静电力做功的公式进行计算。
【教学重难点】知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会应用静电力做功的公式进行计算。
【教学过程】一、新课教学1.电势差:(又叫电压)(1)定义:电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压。
与电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中,电场力做的功WAB电荷量q的比值,叫A、B两点之间的电势差U。
AB(2)定义式:U AB=W ABq(3)单位:伏特符号:V1V=1J/C(4)物理意义:电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。
=10V,移动1库仑正电荷电场力做功为10J,移动1库仑负电荷电例如:UAB场力做功-10J。
2.静电力做功与电势差的关系教师引导:(1)U AB由什么决定跟W AB、q有关吗由电场本身的因素决;与W AB、q无关(2)W AB跟q、U AB有关吗跟q、U AB都有关注意:应用公式φ=E Pq ,U AB=W ABq时应注意各物理量都有符号。
3.电势与电势差的比较:(1)电势差是电场中两点间的电势的差值,U AB=φA−φB(2)电场中某一点的电势的大小,与选取的参考点有关;电势差的大小,与选取的参考点无关。
(3)电势和电势差都是标量,单位都是伏特,都有正负值:电势的正负表示该点比参考点的电势大或小;电势差的正负表示两点的电势的高低。
【例1】在匀强电场中把电荷量为×10-9C的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为×10-7J。
再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为×10-7J。
(1)A、B、C三点中,哪点电势最高哪点电势最低(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大(3)把电荷量为×10-9C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。
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是增加还是减少,增加或者减少多少?
解:UAB= A- B=800-(-200)=1000 V
∴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
2、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.
▪ 二、电势差(1)定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压。 用UAB=。(2)公式: 或 ①所以有:=- ②电势差是标 量,可正可负。正负表示两点电势的高低。与零电势点的选取有 关,电势差的数值与零电势点的选取无关。③电势差UAB与q无 关,仅与电场中A、B两位置有关,反映电场本身的性质。④电 场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关,只与AB位置 有关
பைடு நூலகம்
说明:①公此式适用U于A任B 何电W场qA。B 的应用
②式中UAB 、WAB 、 q都有正负,计算时都要注意各量 的正负。 【提出问题】UAB由什么决定?由WAB、q决定吗? WAB由q、UAB决定吗? 【分析】UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定,与所经 路径、WAB、q均无关,但可由wAB=计算uAB,而WAB 却由q、UAB决定。这些也可由比值定义法定义概念的共 性规律中得到。 【归纳总结】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。 【结论】电势差的物理意义:电势差反映了电场本身的性 质。
某一点的电势可以理解为距离零参考点 的电势差.
φA=UAO
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二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点,
WAB EPA EPB q A qB
q( A ; B )
即
WAB qU AB
或
U AB
WAB q
典型例题:
1、如图所示的电场中,A、B两点间的电势差 UAB = 20 V,将点电荷q = -2×10-9C,由A 点移到B点,静电力所做的功是多少?
▪ 三.静电力做功与电势差的关系:WAB=qUAB。场力做功,电 势能减少;做多少功,电势能就减少多少.
▪ 四.电势差和电势UAB=φA-φB、UBA=φB-φA UAB=-UBA设定零电势点,由电势差定义各个点的电势:电 场中某一点的电势 ,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零 点电势)时电场力所做的功.
电场中两点间电势的差值,也叫电压
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B
则有
U AB A B
或者表示成 显然
U BA B A
U AB U B A
思考题
思考题
1、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? 表示两点电势高低
2、如果某一点的高度可以理解为该点距离 零参考点的高度差,那么某一点的电势应该 如何理解呢?
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
2.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是( C )
A.电势差的定义式UAB=WAB/q,说明两点间的电势
小结
1、电势差 :两点的电势之差,也叫电压
2、静电力做功与电势差的关系:
WAB qU AB
或
U AB
WAB q
3、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。
4、电势差的单位:伏特 符号V 1V=1 J/C
5、电势差是标量。
1. 下列说法正确的是( BC ) A.电势差和电势一样,是相对量,与零点的选取
解:电场力所做的功 WAB = UAB·q = 20×(-2×10-9) = -4.0×10-8J
电势差的另一种定义方法-比值定义法
U AB
WAB q
电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功
注:电场力做功有正负之分,电场力做正功WAB>0;电场 力做负功,WAB<0.电荷量也有正负之分,对正电荷取 q>0;对负电荷取q<0;利用该式计算时,要注意到WAB、 q及UAB的正负.
教学过程:
复习巩固:
1、电场力做功的特点是什么?
静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关, 但与电荷经过的路径无关。
2、电场力做功和电势能的关系如何? 电场力做正功,电势能就减少
电场力做负功,电势能就增加 WAB = EPA-EPB 3、电势能和电势的关系如何?它们是绝对量还是相对量?
A
EPA q
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。
1.A、B、C三点中哪点电势最高?哪点最低?
2.A、B间, B、C间, A、C间的电势差各是多少?
3.把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做 多少功?
4.根据以上所得结果,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
谢谢大家
板书设计:电势差
▪ 一、有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系 1、的量度:2、力做功:①力做功只与位置有关、与经过的路 径无关;②力做功与势能的关系: ③力势能是相对的,有零势能面。(人为选定)
▪ 符号的处理:将各量的正、负号代入公式,并根据结果的正、负 号进行判断。
3.电场中,把点电荷q=+2×10-11C,由A
点移到B点,电场力做功WAB=4×10-11J。 A、B两点间的电势差UAB等于多少?B、 A两点间的电势差UBA等于多少?
解:由静电力做功与电势差的关系得
U AB
WAB q
4 1011 2 1011
2V
U BA U AB 2 V
4B.=电-场20中0AV、,B把两电点荷的q电=势-1.是5×10A-8=C8由0A0 V,
它们都是相对量,与零势能点的选择有关。
一、电势差与电势的关系 二、静电力做功与电势差的关系 三、电势差的另一种定义方法-比值定义法 四、小结
一、电势差与电势的关系
1、电势差:【定义】电荷q在电场力作用下由A点 移到另一点B的过程中,电场力做的功WAB与电 荷量q的比值,叫A、B两点之间的电势差UAB。