《电势差》(教学).ppt课件
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课件3：1.5 电势差
答案：0 12 V －12 V
变式 迁移
1．在电场中 A、B 两点间电势差为 UAB＝75 V，B、
C 两点间电势差 UBC＝－200 V，则 A、B、C 三点的电势
高低关系为( )
A．φA＞φB＞φC
B．φA＜φC＜φB
C．φC＞φA＞φB
D．φC＞φB＞φA
解析：UAB＝φA－φB＝75 V，则 φA＝75 V＋φB，故 φA＞φB.UBC＝φB－φC＝－200 V，则 φC＝φB＋200 V， 故 φC＞φB，且 φC＞φA，故有 φC＞φA＞φB，C 项对． 答案：C
①电场中某点的电势
与零电势点的选取有 ①电场中两点间的电
关(一般取无限远处 势差与零电势点的选
或大地电势为零) 取无关
区别 ②电势由电场本身决 ②电势差由电场和这
定，反映电场的能的 两点间的位置决定
性质
③绝对量
③相对量Βιβλιοθήκη ④可正可负，标量④可正可负，标量
①电场中某点的电势在数值上等于该点与零 联系 电势点之间的电势差
(3)由 UAB＝WqAB可以看出，UAB 在数值上等于单位正电荷由 A 点移到 B 点 时电场力所做的功 WAB.若单位正电荷做正功，UAB 为正值；若单位正电荷做负 功，则 UAB 为负值．
(4)公式 WAB＝qUAB 适用于任何电场，UAB 为电场中 A、B 两点间的电势 差．WAB 仅是电场力的功，不包括从 A 到 B 移动电荷时，可能还有其他力做 的功．式中各量均有正、负，计算中 W 与 U 的角标要对应，即：WAB＝qUAB， WBA＝qUBA.
A．16 eV B．14 eV
C．6 eV D．4 eV
解析：设相邻两等势面间的电势差为 U，小球的电荷量为 q，小球 从 a 到 b 和从 b 到 c 分别根据动能定理得：
变式 迁移
1．在电场中 A、B 两点间电势差为 UAB＝75 V，B、
C 两点间电势差 UBC＝－200 V，则 A、B、C 三点的电势
高低关系为( )
A．φA＞φB＞φC
B．φA＜φC＜φB
C．φC＞φA＞φB
D．φC＞φB＞φA
解析：UAB＝φA－φB＝75 V，则 φA＝75 V＋φB，故 φA＞φB.UBC＝φB－φC＝－200 V，则 φC＝φB＋200 V， 故 φC＞φB，且 φC＞φA，故有 φC＞φA＞φB，C 项对． 答案：C
①电场中某点的电势
与零电势点的选取有 ①电场中两点间的电
关(一般取无限远处 势差与零电势点的选
或大地电势为零) 取无关
区别 ②电势由电场本身决 ②电势差由电场和这
定，反映电场的能的 两点间的位置决定
性质
③绝对量
③相对量Βιβλιοθήκη ④可正可负，标量④可正可负，标量
①电场中某点的电势在数值上等于该点与零 联系 电势点之间的电势差
(3)由 UAB＝WqAB可以看出，UAB 在数值上等于单位正电荷由 A 点移到 B 点 时电场力所做的功 WAB.若单位正电荷做正功，UAB 为正值；若单位正电荷做负 功，则 UAB 为负值．
(4)公式 WAB＝qUAB 适用于任何电场，UAB 为电场中 A、B 两点间的电势 差．WAB 仅是电场力的功，不包括从 A 到 B 移动电荷时，可能还有其他力做 的功．式中各量均有正、负，计算中 W 与 U 的角标要对应，即：WAB＝qUAB， WBA＝qUBA.
A．16 eV B．14 eV
C．6 eV D．4 eV
解析：设相邻两等势面间的电势差为 U，小球的电荷量为 q，小球 从 a 到 b 和从 b 到 c 分别根据动能定理得：
《电势差》(教学).ppt课件
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
U AB
WAB q
计算 ，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。
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？
（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？
解：（1） UABW qAB( 36 11 0 6 04)V20V0 （2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V
（3）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增 加了6×10-4J。
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－ 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
5.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？
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
U AB
WAB q
计算 ，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。
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？
（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？
解：（1） UABW qAB( 36 11 0 6 04)V20V0 （2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V
（3）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增 加了6×10-4J。
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－ 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
5.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？
电势差课件
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 qU AB
a
b
E
d
c
6、如图所示，光滑的绝缘竖直细杆与以正电
A
荷Q为圆心的圆周交于B、C两点，设
AB=BC=h。一质量为m、电荷量为-q的空心
小球从杆上A点从静止开始下落，滑到B点时
B
的v速B度 3gh 。 试求（1）小球滑到C点的பைடு நூலகம்度；
Q·
（2）A、C两点的电势差。
解：（1）从B→C，根据动能定理得：
C
mgh=mVC2/2-mVB2/2……①
探电荷无关；而电势能的大小则与试探电荷
的电荷量有关（ E p q ；+q在φ高处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
；（3）
在图中定性画出几条电场线． 甲
解：（1）
·
·A
WAB=qUAB=qU甲乙
·B
=1×10-8×[90-（-10）]J 乙 =1×10-6J
·C
电势差(高中物理教学课件)
例14.(多选)如图所示，曲线表示某电场的等势面， 图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则分析正 确的是（AC） A.一正电荷从b点运动到e点，电势能不变 B.一电子从a点运动到d点，电场力做功为-4eV C.b点电场强度垂直于该点 所在等势面，方向向左
D.a、b、c、d四个点中，b 点的电场强度大小最小
C.电势差是矢量，电场力作的功是标量 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
2
解：U AB
WAB q
80V，U BC
WBC q
200V
（1）A比B高80V，C比B高200V，所以C电势最高，B电低。
（2）U AC U AB U BC 120V
（3）WAC q'U AC 1.8107 J
④WAB=qUAB适用于一切电场，只要知道电量和电势差 即可，是从能的性质角度求功。
⑤WAB=qEd只适用于匀强电场，是从力的性质角度求功。
例1.(多选)关于电势差和电场力作功的说法中， 正确的是（ BD） A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的 功和电荷的电量决定
B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间 的电势差和该电荷的电量决定
例5.某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分 布。若单位正电荷沿任一路径从A点移到B点，静电力所 做的功是多少？说明理由。正电荷从A点 移到C点，跟从B点移到C点，静电力所做 的功是否相等？说明理由。
重力场与电场类比
重力:G=mg
静电力:F=qE
重力做功: 只与初末位置有关 静电力做功:
重力势能:EP 重力势能的变化:
二.等势面 在地图中，常用等高线来表 示地势的高低。与此相似， 在电场的图示中常用等势面 来表示电势的高低。
高中物理课件：电势差
电荷q=+1.0×10-8 C放在A点,求:
(1)电荷q在A点受到的静电力为多大?方向怎样? (2)电荷q分别沿A→B→C和A→C路线到达C点,静电力各做了多少功?电势能怎 样变化?变化了多少?
静电力做功的求解方法
解析:(1)电荷在A点所受的静电力
F=qE=1.0×10-8×1.5×103 N=1.5×10-5 N,
方向与电场线方向相同,因为匀强电场中各点的电场强度的大小和方向都相同,所以电荷 q在电场中各点受的静电力都相同。 (2)q沿A→B→C路线,静电力做功
WABC=WAB+WBC=qUAB+qUBC=1.0×10-8×0 J+1.0×10-8×60 J=6.0×10-7 J
同理,电荷q沿A→C路线,静电力做功
例 3 (多选)如图所示，K、L、M 为一个静电场中的三个相距很近的等 势面，一带电粒子射入此静电场中后沿 a→b→c→d→e 轨迹运动。已知电势 φK＜φL＜φM，下列说法中正确的是( )
A．粒子带负电 B．粒子在 bc 段做减速运动 C．粒子在 b 点与 d 点的速度相同 D．粒子在 c 点时电势能最大
点电荷的 电场
以点电荷为球心的一簇球面
电场
等势面(实线)图样
重要描述
等量异种点 电荷的电场
两点电荷连线的中垂面上的电势为 零
两点电荷连线上，中点电势最低，
等量正点电
而在两点电荷连线的中垂线上，中
荷的电场
点电势最高。关于中点左右对称或
上下对称的点电势相等
补充：等量负点电荷连线的中点电势最高，两点电荷连线的中垂线上
A．EA>EB，φA>φB，EpA<EpB B．EA>EB，φA<φB，EpA<EpB C．EA<EB，φA>φB，EpA>EpB D．EA<EB，φA<φB，EpA>EpB
(1)电荷q在A点受到的静电力为多大?方向怎样? (2)电荷q分别沿A→B→C和A→C路线到达C点,静电力各做了多少功?电势能怎 样变化?变化了多少?
静电力做功的求解方法
解析:(1)电荷在A点所受的静电力
F=qE=1.0×10-8×1.5×103 N=1.5×10-5 N,
方向与电场线方向相同,因为匀强电场中各点的电场强度的大小和方向都相同,所以电荷 q在电场中各点受的静电力都相同。 (2)q沿A→B→C路线,静电力做功
WABC=WAB+WBC=qUAB+qUBC=1.0×10-8×0 J+1.0×10-8×60 J=6.0×10-7 J
同理,电荷q沿A→C路线,静电力做功
例 3 (多选)如图所示，K、L、M 为一个静电场中的三个相距很近的等 势面，一带电粒子射入此静电场中后沿 a→b→c→d→e 轨迹运动。已知电势 φK＜φL＜φM，下列说法中正确的是( )
A．粒子带负电 B．粒子在 bc 段做减速运动 C．粒子在 b 点与 d 点的速度相同 D．粒子在 c 点时电势能最大
点电荷的 电场
以点电荷为球心的一簇球面
电场
等势面(实线)图样
重要描述
等量异种点 电荷的电场
两点电荷连线的中垂面上的电势为 零
两点电荷连线上，中点电势最低，
等量正点电
而在两点电荷连线的中垂线上，中
荷的电场
点电势最高。关于中点左右对称或
上下对称的点电势相等
补充：等量负点电荷连线的中点电势最高，两点电荷连线的中垂线上
A．EA>EB，φA>φB，EpA<EpB B．EA>EB，φA<φB，EpA<EpB C．EA<EB，φA>φB，EpA>EpB D．EA<EB，φA<φB，EpA>EpB
电势差PPT教学课件
①电场力做功只与始末位置有关，与路径无关。
②用这个公式WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。
二、电势： 1、定义：电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到 零电势点电场力所做的功。
a.零电势点是我们选取的，一般以大地或无穷远为零电 势点。和重力势能的零势能点相类似。 b.电势差实际上就是电势之差。UAB A B 2、物理意义：反映电场中某点能量的性质。
• 2.石蜡和玻璃都是非晶体,如果将二者加热, 当温度升高到一定程度后,开始软化,流动性 增强,最后变成液体.整个过程温度不断上升, 并且在这个过程中没有固定的熔解热效应.
思考与交流:
1.如何鉴别晶体和非晶体?
2.右图是玻璃的结构示 意图,根据该图判断玻璃 是不是晶体?为什么?
3.你能列举一些可能有 效的方法鉴别真假宝石 (假宝石通常是用玻璃仿 造的)吗?
周期性有序排列
非晶 没有(不能自发呈现 粒子排列相对无序 体 多面体外形)
说明:
(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒子 微观空间里呈现周期性的有序排 列的宏观表象。
在一定条件下晶体能自动地呈现具 有一定对称性的多面体的外形 （晶体的形貌）。
非晶体不能呈现多面体的外形。
(2)晶体自范性的条件之一:生长速率 适当。
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
二﹑晶胞
1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而， 蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。
金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图
思考与交流N:aCl晶体结构和晶胞
1.上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是 怎样的？
②用这个公式WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。
二、电势： 1、定义：电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到 零电势点电场力所做的功。
a.零电势点是我们选取的，一般以大地或无穷远为零电 势点。和重力势能的零势能点相类似。 b.电势差实际上就是电势之差。UAB A B 2、物理意义：反映电场中某点能量的性质。
• 2.石蜡和玻璃都是非晶体,如果将二者加热, 当温度升高到一定程度后,开始软化,流动性 增强,最后变成液体.整个过程温度不断上升, 并且在这个过程中没有固定的熔解热效应.
思考与交流:
1.如何鉴别晶体和非晶体?
2.右图是玻璃的结构示 意图,根据该图判断玻璃 是不是晶体?为什么?
3.你能列举一些可能有 效的方法鉴别真假宝石 (假宝石通常是用玻璃仿 造的)吗?
周期性有序排列
非晶 没有(不能自发呈现 粒子排列相对无序 体 多面体外形)
说明:
(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒子 微观空间里呈现周期性的有序排 列的宏观表象。
在一定条件下晶体能自动地呈现具 有一定对称性的多面体的外形 （晶体的形貌）。
非晶体不能呈现多面体的外形。
(2)晶体自范性的条件之一:生长速率 适当。
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
二﹑晶胞
1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞
蜂巢与蜂室
铜晶体
铜晶胞
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而， 蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。
金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图
思考与交流N:aCl晶体结构和晶胞
1.上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是 怎样的？
电势差 课件(人教版)
图 1-5-2
[审题指导] 第一步 抓关键点
关键点
获取信息
q≪Q
q可视为点电荷
B、C在以Q为圆心的圆周上 B、C两点等电势，UAC＝UAB
第二步 找突破口
A 到 B 过程中，用动能定理求电场力的功 WAB 也就是 WAC，据电势差的定义式可求 UAC。
[解析] (1)因为杆是光滑的，所以小球从 A 到 B 的过程
电势φ
电势差U
电势能与电量的 电场力做功与电
定义 比值 φ＝Eqp
量的比值 U＝Wq
区 别
决定因素
由电场和在电场中 的位置决定
由电场和场内两点位置 决定
相对性
有，与零电势位置 无，与零电势位置的选
的选取有关
取无关
数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 联 单位 相同，均是伏特(V) 系 标矢性 都是标量，且均具有正负
(2)对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差，而且先 后顺序不能乱。如 A、B 间的电势差记为 UAB，B、A 间的电势 差记为 UBA，而 UAB＝－UBA。
(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场 中两点电势的高低。
(4)电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。
2．电势差与电势的对比
(2)－m2gqh
二、静电力做功与电势差的关系
1．公式推导
电荷 q 在电场中从 A 点移到 B 点，由静电力做功与电B ，由电势能与电势的关系 Ep
φ ＝ __q_ 可 得 EpA ＝ qφA ， EpB ＝ qφB 。 所 以 WAB ＝ q(φA － φB)
＝ qUAB，所以有 UAB＝WqAB。
物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量
第十章 2 《电势差》课件ppt
中物理必修
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,
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 课件
解析：(1)解法一：先求电势差的绝对值，再判 断正、负
|UAB|＝|W|qA|B|＝63× ×1100－ －46 V＝200 V. 因负电荷从A移到B克服电场力做功，必是从高 电势点移向低电势点，即 φA>φB，UAB＝200 V.
|UBC|＝|W|qB|C|＝93× ×1100－ －46 V＝300 V.
UAC＝WqAC＝－1.56××1100－－58V＝－250 V.
解法二：UAB＝WqAB＝－－36××1100－－58 V＝500 V.
UBC＝WqBC＝－4.56××1100－－58 V＝－750 V
则 UAC＝UAB＋UBC＝(500－750)V＝－250 V. 答案：－250 V 反思领悟：(1)电场力做功与路径无关，只与始、 末两点的位置有关，故WAC＝WAB＋WBC.
mV等
标矢性
都是标量，但均具有正负
物理意义 均是描述电场能的性质的物理量
特别提醒：(1)电势差，必须明确是哪两点的电
势差．A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势 差记为UBA，UBA＝φB－φA＝－(φA－φB)＝－UAB.
(2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高
低，若UAB>0，则φA>φB；若UAB<0，则φA<φB；电势 的正负表示比零电势点的电势高还是低，φA>0，说 明A点电势高于零电势点的电势．
因负电荷从B移到C电场力做正功，必是从 低电势点移到高电势点，即
φB<φC，UBC＝－300 V， UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB) ＝(300－200)V＝100 V. 解法二：直接代入数值符号求解
电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做 负功，WAB＝－6×10－4 J.
《电势差》PPT教学课件
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【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。]
【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
D.W1 W2，1 2
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
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
第2节 电势差
1
物理观念
科学思维
1.理解电势差的概念，知道电势差
WAB
1.通过类比电场强度、电势的定义方法，理解 UAB＝
q
与电势零点的选取无关。
核心
素养
2.掌握电势差的表达式 UAB＝φA－ 的意义，知道电势差 UAB 与 WAB、q 无关。
WAB
WAB
2.会应用公式
U
＝φ
－φ
及
U
＝
进行计算，并
代数法
4.电势差的单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为________，符号
是V。
5
伏特
[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。( × )
6
知识点二 静电力做功与电势差的关系
[观图助学]
电荷量为q的电荷沿如图所示的曲线由电场中的 A 点运动到 B
点，已知 A 、 B 两点的电势分别为 φA 、 φB ，请思考后回答下
列问题。
(1)电荷在A、B两点具有的电势能分别为多少？此过程静电力
做功WAB为多少？
(2)由上述问题可以得出静电力做功与电势差之间有什么样的
静电力做功与电势差、电势能的关系
[观察探究]
在如图所示的电场中有A、B两点，若选取无穷远处为零电势点，
A、B两点的电势分别为φA、φB。
(1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷q从A移到B，电荷
的电势能变化了多少？
(2)根据静电力做功与电势能变化的关系，求静电力对该电荷做的
1
物理观念
科学思维
1.理解电势差的概念，知道电势差
WAB
1.通过类比电场强度、电势的定义方法，理解 UAB＝
q
与电势零点的选取无关。
核心
素养
2.掌握电势差的表达式 UAB＝φA－ 的意义，知道电势差 UAB 与 WAB、q 无关。
WAB
WAB
2.会应用公式
U
＝φ
－φ
及
U
＝
进行计算，并
代数法
4.电势差的单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为________，符号
是V。
5
伏特
[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。( × )
6
知识点二 静电力做功与电势差的关系
[观图助学]
电荷量为q的电荷沿如图所示的曲线由电场中的 A 点运动到 B
点，已知 A 、 B 两点的电势分别为 φA 、 φB ，请思考后回答下
列问题。
(1)电荷在A、B两点具有的电势能分别为多少？此过程静电力
做功WAB为多少？
(2)由上述问题可以得出静电力做功与电势差之间有什么样的
静电力做功与电势差、电势能的关系
[观察探究]
在如图所示的电场中有A、B两点，若选取无穷远处为零电势点，
A、B两点的电势分别为φA、φB。
(1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷q从A移到B，电荷
的电势能变化了多少？
(2)根据静电力做功与电势能变化的关系，求静电力对该电荷做的
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③身电的势性差质UA。B与q无关，仅与电场中A、B两位置有关，反映电场本
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
二．减静少电；力做做多功少与功电，势电差势的能关就系减：少W多A少B＝．qUAB。场力做功，电势能
三．电势差和电势UAB＝φA－φB、UBA＝φB－φA 中UA某B＝一－点U的B电A设势定，零等电于势单点位，正由电电荷势由差该定点义移各动个到点参的考电点势（：零电点场 电势）时电场力所做的功．
U AB
WAB q
计算 ，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。
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？
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。
重力 在地球的周围存 场 在重力场
电场
在电荷的周围存在电 场
由相互作用的物体和
由相互作用的电荷间的
重力 势能
地面间的相对位置决 电势能 相对位置决定的势能叫
定的势能叫重力势能
做电势能
重力 做功 与重 力势 能的 变化 关系
重力做功重力势能减 少；克服重力做功重 力势能增加；重力做 功的多少等于重力势 能的变化量
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？
某一点的电势可以理解为距离零参考点
的电势差
φ U A= AO
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猜想：电势差的大小与零电 无
势点的选取有关吗？
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，电场力就要作功。可 见，电势差与电功有一定的关系。
据动能定理有： ΔEk=W=qU
=1.6×10-19×1J =1.6 ×10-19J 即：1ev =1.6 ×10-19J
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板书设计：电势差
一、电势差（1）定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。用
UAB 表示。
（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。
该式计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负．
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
二．静电力做功与电势差的关系：
电场力做的功（电功）：
WABEpAEpBqU AB
如图所示，电荷q从电场Байду номын сангаас的A移
A
动到B时，电场力做的功为：
B
W A B E p A E p B qA qB q (A B ) qAU
用公式WAB=qUAB 时，WAB、q、UAB都有正负，计 算时都要带正负号。
（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
3、在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能 量的单位。1eV等于一个电子经过1v电压加 速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦 耳的换算关系。
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？
解：电场力所做的功 WAB = UAB·q
= 20×（－2×10-9） = -4.0×10-8J
典型例题：
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.
UAB=6V 或UBA=-6V
电势差的另一种定义方法-比值定义法
定义2: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。
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
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
E PA q
它们都是相对量，与零势能点的选择有关。
类比法
重力场
重力 重力势能 重力做功
电场
电场力 电势能 电场力做功
W E E G= P1- P2
W E E 电= PA- PB
某点的高度
某点的电势
两点间高度差
？？？
从上节所学的知识我们知 道，电场中各点的电势一般 来说是不相等的，也就是说， 电场中两点的电势存在一个 差值，这个差值我们把它叫 做“电势差”。
一、电势差 定义1 ：电场中两点间的电势之差。 俗称电压。
设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B
（1）计算式：UAB AB , UBABA
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？
电场力 做功与 电势能 的变化 关系
电场力做功电势能减少； 克服电场力做功电势能 增加；电场力做功的多 少等于电势能的变化量
高 度
指相对于参考平面（零
高度）的距离在同一高 电势