高中物理电势差
10-2 电势差 高中物理课件人教版必修三
二、等势面
1、地图中的等高线
二、等势面
2、等势面:把在电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。
3、等势面的特点:
(1)同一等势面上移动电荷,静电力不做功; (2)电场线跟等势面垂直,并且有电势高的等势面指向电势低的等势面; (3)等差等势面的疏密反映电场强度的大小。 (4)不同等势面在空间不相交、不相切
4、静电力做的功与电势差的关系 如图,电荷q从电场中的A移动到B,已知A点电势φA,B点电势φB,
求电场力做的功。
A
B
W qU AB
ห้องสมุดไป่ตู้
AB 普遍适用,各量均带正负号.
4、静电力做的功与电势差的关系 电势差的另一种定义方法-比值定义法
WAB qU AB
(1)电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功。
11.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
10.2 电势差
一、电势差
1、电势差定义: 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 U BA B A
显然
U AB U B A
一、电势差
思考:若以C点为零电势点,则A点的电势为多少?D点的电势为多少?A、D两点的电势相 差多少?
6.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等 ,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹, P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知B( ) A.三个等势面中,a的电势最高 B.带电质点通过P点时电势能较大 C.带电质点过P点时的动能较大 D.带电质点通过P点时的加速度较小
高中物理电势差
高中物理电势差在高中物理的学习中,电势差是一个非常重要的概念。
它不仅是理解电场性质的关键,也是解决许多电学问题的基础。
那什么是电势差呢?简单来说,电势差就是电场中两点之间电势的差值。
就好像在一座山上,不同的位置有不同的高度,而高度的差值就类似于电势差。
为了更好地理解电势差,我们先来了解一下电势。
电势就像是一个位置所具有的“电势能的高度”。
在电场中,某一点的电势越高,把一个电荷移动到这一点所需要做的功就越多。
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 就等于φA φB。
这个差值反映了把电荷从 A 点移动到 B 点时电场力做功的能力。
电势差的单位是伏特(V),它是一个非常常用的电学单位。
比如说,我们常见的电池,上面标注的 15V 或者 9V 等,指的就是电池两端的电势差。
为什么我们要研究电势差呢?这是因为它能够帮助我们定量地描述电场对电荷做功的情况。
如果知道了两点之间的电势差,以及电荷的电荷量,我们就可以计算出电场力对电荷所做的功。
在匀强电场中,电势差与电场强度之间有着密切的关系。
假设电场强度为 E,沿着电场线方向的两点之间的距离为 d,那么这两点之间的电势差 U 就等于 Ed。
这个公式在解决很多与匀强电场相关的问题时非常有用。
举个例子来说,假如有一个平行板电容器,两极板之间的距离为d,两极板之间的电势差为 U,而且我们知道两极板之间是匀强电场,那么通过这个公式就能很方便地求出电场强度。
再来说说实际生活中的应用。
我们家里使用的各种电器,其实都是在电势差的作用下工作的。
电流在电路中流动,就是因为存在着电势差,从而使得电荷能够定向移动,形成电流,为我们的电器提供能量。
比如电灯,当它接入电路中,两端存在一定的电势差,电流通过灯丝时发热发光,从而为我们照明。
还有电动机,通过内部的线圈在磁场中受到安培力的作用而转动,而产生安培力的前提也是存在电势差,从而形成电流。
高中物理精品课件:电势差(教学课件)
q
q
区 决定
别 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,与零电势位置的选取有关 无,与零电势位置的选取无关
06 电势差与电势的联系
比较
电势φ
电势差U
数值关系
联
单位
系
标矢性
UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA 相同,均是伏特(V)
都是标量,且均具有正负
物理意义均是描述电场的能的性质的物理量
11 寻找电势相等的点
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。
设A不动,我们能不能再找出一个位置B′,让点电荷从A移 动到B′静电力做的功与点电荷从A移动到B静电力做的功相 等,并把B′点标在图中。
E
A
B
WAB=WAB′
11 寻找电势相等的点
课堂总结
两点的电势之 差,也叫电压。
电场中电势相等 的点构成的面。
电势 差
静电力做 功
U AB
WAB q
UAB=A-B
WAB=-Ep =EpA-EpB =qA-qB =qUAB
等势 面
课堂练习
【练习1】(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解,正确的是( ) A.UAB表示B点相对于A点的电势差,即UAB=φB-φA B.φA、φB都可以有正、负,所以电势是矢量 C.UAB和UBA是不同的,它们有关系UAB=-UBA D.电势零点的规定是任意的,但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点
不 等 间 距 同 心 球 面
深井的等高线
05 等量同种电荷的等势面
φ
降D
低
A
高中物理第1章第5节电势差课件1
1.电势差:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压.
2.公式:UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,UAB=-UBA.
3.对电势差的三点理解.
栏
(1)电场中两点的电势差,由电场本身的初末位置决定.在确定
目 链
接
的电场中,即使不放入电荷,任何两点间的电势差都有确定的值.
(2)讲到电势差时,必须明确所指的是哪两点(两位置)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.
接
公式适用于任何电场,计算时注意 W 和 U 的下标要对应.
►尝试应用
2.带电荷量为+3×10-6 C 的粒子先后经过电场中的 A、B 两点,
克服电场力做功 6×10-4 J,已知 B 点电势为 50 V,则(1)A、B 两点 栏
目
间的电势差 UAB=________;(2)A 点的电势 φA=________;(3)电势
解析: (1)无限远处电势为零,则
W∞A=-qφA=-8×10-6 J
故φA=W-∞qA=--82××1100--68 V=400 V
同理φB=W-∞qB=--22××1100--68 V=100 V.
栏 目 链
接
(2)UAB=φA-φB=300 V.
(3)若把负电荷由A点移动到B点,WAB=q′UAB=-2×10-5× 300 J=-6×10-3 J.
磁场
,电容器里的电场电逐场渐能 减弱,
电全磁部场场转能能化逐为渐
转
化
为
磁场 .
能
.
放
电
完
毕
后
,
• 充自原来感电的作过方用程向,:电电流容保器持放电完毕后反,向由充于电继线续圈流的动,
高中物理:电势差
高中物理:电势差【知识点的认识】1.概念:φA﹣φB叫A点相对于B点的电势差,用U AB表示,即:U AB=φA﹣φB.|φA﹣φB|叫A点和B点间的电势差,又叫电压,用U表示。
2.运算关系:U AB=﹣U BA,U AC=U AB+U BC。
3.特点:①电势差的值是绝对的,与电势零点的选取无关;②电势差是标量,没有方向,正负的物理含义是若U AB>0,则A点电势比B点电势高,若U AB<0,则A点电势比B点电势低。
4.电场力做功与电势差的关系:W AB=qU AB,如果只要考虑数值,则可简记为W=qU。
【命题方向】题型一:对电势差概念的理解例1:关于电势差的说法中,正确的是()A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功B.1C的电荷从电场中一点移到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V C.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D.两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比分析:根据电势差和电场力做功的公式U AB=求解。
两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关。
解:A、根据电势差和电场力做功的公式U AB=得:两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时,电场力所做的功与电荷量的比值,故A错误。
B、1C的电荷从电场中一点移到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V,故B正确。
C、在两点间移动电荷时,电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关,故C错误,D、两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关。
故D错误。
故选:B。
点评:解决该题关键要了解公式U AB=的意义。
题型二:电势差的计算例2:如图所示,在一匀强电场中的O点固定一电量为Q的正点电荷,设正点电荷Q的电场与匀强电场互不影响,a、b、c、d为电场中的四点,分布在以O为圆心、r为半径的圆周上,一电量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡。
则下列说法正确的是()A.电场中b、d两点间的电势差B.电场中b、d两点间的电势差C.电场中a、c两点间的电势差D.电场中a、c两点间的电势差分析:一电量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡,根据平衡条件和点电荷场强公式求得匀强电场的场强。
高中物理选修3-1-电势差
电势差知识集结知识元电势差知识讲解电势差1.定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差。
用字母U或者U AB表示2.电势差表达式:U AB=φA-φB。
3.物理意义:反映静电力做功本领大小的物理量,其值越大表明在该两点间移动相同的电荷时静电力做功越多。
4.电势差的绝对性:电场中两点的电势差由电场本身和初末位置决定,带确定的电场中即使不放入检验电荷,任何两点间的电势差都是确定值。
5.电势差的标矢性:电势差是标量,但有正负,正负号表示电场中两点电势的相对高低,如U AB=-6V表明A点比B点电势低。
电势差的数值与电势零点选取无关。
6.与电场线关系:电场线越密的地方,沿电场线上相同距离的两点间电势差越大。
U AB=-U BA7.电场力做功W AB=qU AB例题精讲电势差例1.下列关于电场基本概念与规律的判断正确的是()A.由E可知,场强E与检验电荷电量q成反比、与电场力F成正比B.由U AB可知,电势差与检验电荷电量q成反比、与电场力做功成正比C.由库仑定律F=k,当距离r→0时库仑力F→∞D.由C可知,平行板电容器电容C与距离d成反比、与正对面积S成正比例2.一个带正电的质点,电量q=3.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这个过程中,除静电力做功外,质点克服其他力做功6.0×10-5J,其动能增加了3.0×10-5J,则a、b两点间电势差U ab为()A.1.0×104V B.2.0×104VC.3.0×104V D.-3.0×104V例3.在电场中关于电势差的说法,下列错误的是()A.电场中两点间电势的差值叫做电势差B.电势差也叫电压C.电场中两点间电势差的绝对值与零电势点的选取有关D.电势差是标量,其数值可以为正值,也可以为负值例4.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()A.电势差的定义式U AB说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB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点移到B点电场力所做的功C.将1C电荷从A点移到B点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1V D.若电荷由A点移到B点的过程,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功例5.对关系式U ab=Ed的理解,正确的是()A.式中的d是a、b两点间的距离B.a、b两点间距离越大,电势差越大C.d是a、b两个等势面的距离D.此式适用于任何电场例6.如图所示表示某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9C的正电荷从A经B、C到达D点.则从A到D电场力对电荷做的功为()A.4.8×10-8J B.-4.8×10-8JC.8.0×10-8J D.-8.0×10-8J。
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 电势差
1、等势面: 电势相等的点所构成的面。
2、典型电场的等势面
点 电 荷 的 电 场 的 等 势 线
等 量 同 种 电 荷 电 场 的 等 势 面
等 量 异 种 电 荷 电 场 的 等 势 面
匀强电场的等势面
带电导体周围电场的等势面
三、等势面的特点
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力 不做功
系,正确的说法是( C)
A.任意两点间的电势差等于场强和这两点 间距离的乘积
B.电势降落的方向必定是场强方向 C.活电场线方向任意相同距离的两点间的 电势差必相等
D.不沿电场线方向任意相同距离的两点间 的电势差不可能相等
例3、在电场强度为600 N/C的匀强电
场中,A、B两点相距5 cm,若A、B两 点连线是沿着电场方向时,则A、B两 点的电势差是___3_0___ V。若A、B两点 连线与电场方向成60°角时, 则A、B 两点的电势差是___1_5____V;若A、B两 点连线与电场方向垂直时,则A、B两
荷情况无关
一、场强和电势差的区别
1.电场强度E描述了电场具有力的性质, 电势差U描述了电场具有能的性质,E 是矢量,U是标量.
2.E和U描述电场的角度虽不同,但作为 反映同一电场的两个物理量,存在着一 定的联系.
电势能的变
电场力 移动电荷q做功
化
(F=qE)
WAB=qUAB
电场强度 (E)
?
电势差 (UAB)
A
EPA q
4 10 5 2 10 6
V
20V
注意:计算电势首先要规定零电势处,且
电势可以为负.
课堂训练
1.如图1所示,a、b为某电场线上的两 点,那么以下的结论正确的是 ( AD)
高中物理课件:电势差
(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
高中物理电势差优秀课件
UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA 相同,国际单位制中均是伏特(V) 都是标量,但均具有正负
例3 有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷 克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4 J的功,问: (1)AB、BC、CA间电势差各为多少?
所以BC间的电势差大小为5 000 V.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
5.(20xx·厦门高二月考)电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为
1.2×10-8 J,在B点的电势能为8.0×10-9 J.A、B两点在同一条电场线上,如
图2所示,该点电荷的电荷量大小为1.0×10-9 C,那么
A.-5.0×10-7 J
√×10-7 J
C.-3.5×10-6 J
×10-6 J
图1
解析 UAB=φA-φB=-10 V,
WAB=qUAB=5.0×10-7 J,B正确.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
4.在电场中将一带电荷量q=-1×10-9 C的负电荷从B点移至A点时,克服电场
答案 见解析
(2)假设B点电势为零,那么A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势 能各为多少?
答案 见解析 解析 假设φB=0,由UAB=φA-φB,得φA=UAB=200 V. 由UBC=φB-φC, 得φC=φB-UBC=0-(-300) V=300 V. 电荷在A点的电势能 EpA=qφA=-3×10-6×200 J=-6×10-4 J. 电荷在C点的电势能 EpC=qφC=-3×10-6×300 J=-9×10-4 J.
C.φA、φB都有正负,所以电势是矢量
高中物理 电势差dgl
某电场的等势面如图所示.
◆若以C点为零电势点,则
A点的电势为多少?D点
的电势为多少?A、D两
点的电势相差多少?
◆若以B点为零电势点,则
A点的电势为多少?D点
的电势为多少?A、D两
点的电势相差多少?
U AD
D
A D
一、电势差 1、定义:电场中两点间电势的差值,
也叫电压
2、表达式:U AB A B
如果改为A板接地,B板电势多大?M、N 两点电势各多大?M、N两点间电势差多大?
+ + ++ + A M
N- - - - B
例 在电场中把2.0×10-9C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,
克服静电力做功4.0×10-7J。
⑴A、B、C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?
C.在匀强电场中,任两点间电势差等于场 强和这两点间距离的乘积
D.匀强电场中任意两点A、B间距为d,则它 们的电势差可能为 1 Ed
4
图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知 AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm.把一个 电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力 做功为零;从B移到C,电场力做功为- 1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小 和方向是 ( )
电势差是
V;若A、B两点连线与电场
方向垂直时,则A、B两点的电势差是 V。
P23 1-4
练习
A.865V/m,垂直AC向左
B.865V/m,垂直 AC向右
C.1000V/m,垂直 AB斜向上
D.1000V/m,垂直 AB斜向下
在电场强度为600N/C的匀强电场中,A、B两
电 势 差— 人教版高中物理必修第三册课件
,所以有 UAWB=ABWqAB.
2.公式:UAB=___q_____.
3.物理意义:电场中 A、B 两点间的电势差等于_电_场_力_____做的功
与电荷量 q 的比值.
2.电势差与电势的对比
电势 φ
电势差 U
电势能与电荷量的比 电场力做功与电荷量的比值
区
定义
值 φ=Eqp
U=Wq
别
由电场和在电场中的
B.φA<φC<φB
C.φC>φA>φB
D.φC>φB>φA
C [因为 UAB=φA-φB=75 V>0,所以 φA>φB,因为 UBC=φB- φC=-200 V<0,所以 φB<φC,又 UAC=UAB+UBC=75 V+(-200)V =-125 V<0,所以 φA<φC,则 φC>φA>φB,C 正确.]
(2)等量异种点电荷电场中的等势面: 两簇对称曲面
(3)等量同种点电荷电场中的等势面: 两簇对称曲面
(4)匀强电场中的等势面: 垂直于电场线的一簇平面
(5)带电导体周围的电场和等势面
课堂训练
1、(多选)关于等势面正确的说法是( A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用, B.等势面上各点的场强大小相等 C.等势面一定跟电场线垂直 D.两等势面不能相交
C ψ2、ψ3,a、b、c是某电场线与这簇等势面的交点,且ab=ac.现将一负电荷
由a移到b,电场力做负功W1;再由b移至C,电场力做负功W2,则(
)
A.W1=W2,ψ1<ψ2<ψ3
B.W1=W2,ψ1>ψ2>ψ3
C.W1>Wቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,ψ1>ψ2>ψ3
D.W1<W2,ψ1>ψ2>ψ3
电 势 差— 人教版高中物理必修第三册课件(21张)
四、等势面
地理上,等高线表示地势的高低。在电场中常用等势面来表示电势 的高低。 1、定义:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 【约定】:为了使等势面能够反映电场的强弱,通常使相邻等势面 之间的电势差相等—等差等势面
2、等势面的特点
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力不做功
(2)电场线跟等势面垂直,且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
4、(多选)一负电荷仅受电场力的作用,从电场A点运动到B点,在此过
程中,该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、
EB及该AD电荷在A、B两点的电势能EPA、EPB之间的关系(
)
A.EA=EB C.EPA=EPB
B.EA<EB C.EPA>EPB
解析:负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动,可知电场是匀 强电场,所以A对,由于电场力对负电荷做正功,动能增加,则电势能减少, 所以D对。
(3)等差等势面越密的地方,电场强度越大
(4)不同等势面在空间不相交。
20 10
(5)沿电场方向电势降低最快
0
(6)处于静电平衡状态的导体是一个等势体,其表面为一个等势面
(7)地球也是一个等势体,因此往往选地球的电势为零
1、几种典型电场的等势面: (1)点电荷电场中的等势面: 以点电荷为球心的一簇球面
) 所以不做功
CD
2、一个点电荷,从静电场中的a点移至b点,其电势能的变化为零,
D 则( ) A.a、b两点的场强一定相等 B.该电荷一定沿等势面移动 C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 D.a、b两点的电势相等
3、(多选)如图,虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面,它
教科版高中物理必修第三册第一章第5节电势 电势差
几 种 常 见 正点电荷的电场线和等势面 等量同种点电荷的电场线和等势面 的 等 势 面
等量异种点电荷的电场线和等势面 孤立带电体的电场线和等势面
3.等势面的特点
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷, 电场力不做功
(2)电场线跟等势面垂直,且由电势较高的 等势面指向电势较低的等势面
(3)等势面密处场强大、电场线密,等势面疏 处场强小、电场线疏
均为负值(且离场源近处电势小)。
9.思考:怎么比较电场中两点电势高低呢?
方法一:根据电场线方向来确定电势高低: 沿着电场线的方向,电势逐渐降低。
E
A
B
方法二:根据电势差定义式来判断:U A B
WA B q
例3. 将一电量为 q 2的1点06电c 荷从电 场外一点P移至电场中某点A, 电场力做功 ,以P点为4零1势05点J 。求A点的电势.
6.电场中某一点的电势的数值与零电势点的选取有关, 只具有相对意义。零电势点的选取视研究问题的方便而 定。一般的,理论研究中通常选取无穷远处的电势为零, 实际中通常选取大地的电势为零。
7.电势的决定因素:电场中某点的电势的大小是
由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什
么电荷无关。即 与Ep、q无关。
由此可知:
O为零电势点
电场中某点的电势,数值上等于单位正电荷由该点移动到
参考点(零电势点)时电场力所做的功.
8.决定因素:WAB跟路径无关,UAB也是跟路径无 关;且跟WAB 和q都无关,只是由电场本身和 两点位置有关.
例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 ? WAB = -4.0×10-8J
人教版高中物理必修三第十章 2.电势差课件
-1-
学习目标
思维导图
1.理解电势差的概念,知道电势差
与电势零点的选择无关。
2.掌握电势差的表达式,知道电势
差的正、负号与电势高低之间的
对应关系。
3.知道什么是等势面,并能理解等
势面的特点。
W
4.会用 UAB=φA-φB 及 UAB= AB 进
q
行有关计算。
课前篇自主预习
必备知识
自我检测
的电势差记为UAB,B、A间的电势差记为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
间的电势的高低。
(4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。课堂篇探究学习探究一探究二探究三
随堂检测
2.电势差与电势的比较
概念
比较内容
定义
区别 决定因素
相对性
数值关系
单位
联系
标矢性
物理意义
度和两个地方的高度差会有怎样的变化?同样地,在电场中选择不
同的电势零点时,不同位置的电势和两个位置的电势差又会有怎样
的变化?
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
随堂检测
要点提示:选择不同的测量起点时,不同地方的高度往往不同,但
两个地方的高度差不会因测量起点的不同而变化。与此类似,在电
场中电势零点的选取不同,某点的电势会不同,电势零点变化时,两
均是描述电场能的性质的物理量
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
随堂检测
实例引导
例1有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移
到B点,电荷克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电
高中物理课件-第五节 电势差
WAB qUAB
或
U AB
WAB q
一、电势能:EpA WA0
EPA Aq 三、等势面
二、电势 A
EPA q
1、定义:电场中由电势相同的点构成的面,叫做等势面。
A E
C
B
四、几种常见的等势面
+
-
3、等势面的特点:
等势面
c
A
B
第五节 电势差
一、电势差U:(标量)
1.定义:电场中两点间的电势之差。(也叫电压)
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B ,则有:
2.计算式: U AB A B U BA B A
A
BE
U AB U B A
A 5V
B 2V
说明:电势差的正负,不代表电场中两点间电势差的大小,而是区 分两点电势的高低.如3V与-3V表示电势差的大小是一样的.
已知: 电场中A点的电势为5V,B点电势为3V,求A、B两点
间的电势差。
则下面两种求C
0
EpA WAB
EpA WAC
思考:电势与零电势能位置的选取有关吗?
A
EPA(对于一个确定的电荷) q
有关
一、电势差U:(标量)
1.定义:电场中两点间的电势之差。(也叫电压)
2.计算式: U AB A B
U BA B A
U AB U B A
二、电场力做功与电势差的关系:
U AB A B U BA B A
如果题目明确说明求UAB,那就只能是有下面唯一的解。
U AB A B
已知: 电场中A点的电势为5V,B点电势为3V,求A、B两点
间的电势差。
U AB A B U BA B A
高中物理电势差
一个点电荷+q从d点移到e点的过程中( )
A.电D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
a
b cde
7、B电= -场20中0 AV、,B把两电点荷的q=电-势1.是5×1A0=-88C0由0 VA,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?
力做功1.2×10-5J ,求A与B、B与C、A与 C间的电势差.
UAB=5V UBC=-2V UAC=3V
3、如图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、 B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角 为60o,则UBA为( D )
C. -5V
D. 5 3V
60o B A
4、在如图所示的电场中,把点电荷
有符号
q
, U AB
WAB q
时应注意各物理量都
计算时可代入符号进行运算,结果的 正负就说明所求物理量的大小高低和正负, 也可将各物理量均取绝对值代入,然后再 由题意分析判断两点间的电势高低关系或 其他问题.
1、如图所示的电场中,将2C的正电荷分
别由A、C两点移到B点时,电场力所做的
功分别是30J、-6J,如果取B点为零电势
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?
5、如图所示的电场中,A、B两点间的电 2×10-5J ,求A与B、B与C、A与C间的电势差.
电荷q从电场中A点移到B点, 与重力势能相似
计算时可代入符号进行运算,结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负,也可将各物理量均取绝对值代入,然后再由题意分析判断
高中物理课件 电势_电势差
(1)正电荷从 A 点移到 B 点,
静电力做正功,则 A 的电势高 于 B 的电势; 正电荷从 B 点移到 C 点,静电 力做负功,则 C 的电势高于 B 的电势; 由据 U=W/q 求得:UAB<UBC.所 以 C 的电势高于 A 电势. 故 A、B、C 三点中 C 电势最高, B 电势最低.
2、设电场中A、B两点的电势为UAB
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 U BA B A
显然 U AB U B A
3、电势差是标量,正负不表示方向,表示两点间电势的高低。
电荷q从电场中A点移到B点,
电场力做功 WAB EpA EpB
WAB q A qB q( A B ) qU AB
三、电势和电势差的正负
电势的正负是与零电势点相比较而言的,某点的电势为正,即表示该点电势比零点高, 正电荷放在该点,电势能比放在零点时的电势能大。 某点的电势为负,即表示该点电势比零点低,正电荷放在该点,电势能比放在零点时 的电势能小。 思考与讨论:如果放的是负电荷呢?
零电势
+
+E
三、电势和电势差的正负
一、电势
1、定义: 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
2、定义式: Ep
q
3、单位:伏特,符号为V 4、电势只有大小,没有方向,是标量。 5、电势具有相对性 电势是相对于零势能参考点的,
一般选取无穷远电势为0,实际应用中常取大地电势为0
二、电势差
1、电场中两点间电势的差值,叫电势差,也叫电压。
电场力做功与电势差的关系: WAB qU AB
或
U AB
WAB q
说明:
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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 q B q( A B )
即
WAB qU A B
1、如图所示的电场中,将2C的正电荷分 别由A、C两点移到B点时,电场力所做的 功分别是30J、-6J,如果取B点为零电势 点,A、C两点的电势分别是 A = , B = , A、C两点的电势能分别是 EPA= ,EPC= ,AC间的电势差U ,如果取A为零电势点,那么 AC= , B = , A= EPA= ,EPC= ,UAC= .
U AB WAB q
或
思考
1、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗?
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
EP 应用公式 q
, U AB
有符号
WAB 时应注意各物理量都 q
计算时可代入符号进行运算,结果的 正负就说明所求物理量的大小高低和正负, 也可将各物理量均取绝对值代入,然后再 由题意分析判断两点间的电势高低关系或 其他问题.
a b c d e
7、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?
WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加,增加1.5×10-5J
1.5
电势差
一、电势差与电势的关系
1、电势差: 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 或者表示成 显然
U AB A B
U BA B A
U AB U B A
思考
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?
o
A
4、在如图所示的电场中,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?
5、如图所示的电场中,A、B两点间的电 势差UAB=20V,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?
WAB = -4.0×10-8J
6、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( ) D 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
2、把电场中一个电荷量为6×10-6C的负 电荷从A点移到B点,克服电场力做功 3×10-5J。再将电荷从B点移到C点,电场 力做功1.2×10-5J ,求A与B、B与C、A与 C间的电势差. UAB=5V UBC=-2V UAC=3V
3、如图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、 B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角 为60o,则UBA为( D ) A.-10V B.10V C. -5V B 60 D. 5 3V