电势差--优质获奖课件

UBC＝－200 V，φB－φC＝－200 V，φC＝φB＋200 V；所以
φC>φA>φB.
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第一章 静电场
3．如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势 φC＝0， φA＝φB＝10 V，φD＝－30 V，将电量 q＝1.2×10－6 C 的电荷在 电场中移动．
(1)把这个电荷从 C 移到 D，电场力做功多少？ (2)把这个电荷从 D 移到 B 再移到 A，电势能变化多少？
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第一章 静电场
概念 比较内容
电势 φ
电势差 U
联系
数值关系 UAB＝φA－φB，UBA＝－UAB
单位
相同，均是伏特(V)，常用的还 有 kV、mV 等
标矢性
都是标量，均具有正负
均是描述电场的能的性质的物 物理意义
理量
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第一章 静电场
|例题展示|
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第一章 静电场
|例题展示|
【例 2】 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，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 点时速度大小为 3gh，求：
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第一章 静电场
课堂互动探究
析要点、研典例、重应用
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第一章 静电场
★要点一 电势差的理解与计算 |要点归纳|
1．关于电势差的四点说明 (1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点 间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关．在确定的电 场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值． (2)求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差．A、B 间的电势差记为 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．
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第一章 静电场
解析：选 C 电势与零电势点的选取有关，电势差与零 电势点的选取无关，故 A 错误；电势差为标量，故 B 项错误； 静电力做功及电势差只与初末位置有关，与路径无关，故 C 项正确；UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，所以 UAB＝－UBA， 故 D 错误．
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第一章 静电场
2．电势差与电势的比较
概念 比较内容
电势 φ
电势差 U
电势能与电量的比 电场力做功与电量
定义
值 φ＝Eqp
的比值 U＝Wq
区
由电场和在电场中 由电场和场内两点
别
决定因素 的位置决定
位置决定
有，与电势零点的 无，与电势零点的
相对性
选取有关
选取无关
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适用于非匀强电场
WAB＝qUAB
(2)既适用于只受电场力
的情况，也适用于受多种 W 静电力＋W 其他力＝ΔEk 力的情况
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第一章 静电场
2.应用公式 WAB＝qUAB 时的两点注意 (1)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． (2)应用公式 WAB＝qUAB 求解时，可将各量的正负号及数值 一并代入进行计算．也可以将各物理量都取绝对值，先计算大 小，再根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来 确定电场力做功的正负．
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第一章 静电场
二、静电力做功与电势差的关系
1．关系：WAB＝ 12
qUAB
或 UAB＝ 13
WAB q
.
2．证明：WAB＝ 14 EpA－EpB ＝qφA－qφB＝ 15 q(φA－φB) ，
即 WAB＝qUAB. 3．静电力做功特点：静电力做功与电荷的 16 运动路径无关，
与初、末位置的 17 电势差 有关．
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第一章 静电场
|基础小题·做一做|
1．正误判断 (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)WAB>0 说明电荷从 A 点移到 B 点的过程中静电力做正功． (√ ) (5)若 UAB>0，则电场对电荷 q 做的功 WAB>0.( ×) (6)公式 WAB＝qUAB 适用于任何电场，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．( √ )
学习目标
1．理解电势差的概念，知道电势差与零电势点选择无关． 2．掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的 正负号与这两点电势高低之间的关系． 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，能计算静电力做的功．
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第一章 静电场
课前自主导学
填一填、做一做、记一记
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第一章 静电场
解析：选 BD 根据电势差的规定 UAB＝φA－φB，选项 A 错 误；又因为 UBA＝φB－φA，所以 UAB＝－UBA，选项 B 正确；电 势有正、负，但正、负并不表示方向，电势是标量，选项 C 错 误；人们习惯上规定大地或无穷远处为电势零点，选项 D 正确．
【例 1】 有一带电荷量 q＝－3×10－6 C 的点电荷，从电 场中的 A 点移到 B 点时，克服电场力做功 6×10－4 J，从 B 点 移到 C 点时电场力做功 9×10－4 J．求：
(1)AB、BC、CA 间电势差各为多少？ (2)如果 B 点电势为零，则 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？
第一章 静电场
1. 提高效率 Increase the Efficiency 2. 创造未来 To create the future 3. 铸就辉煌 C a s t b r i l l i a n t
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第一章 静电场
第5节 电势差
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第一章 静电场
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第一章 静电场
★要点二 电势差与静电力做功的关系
|要点归纳|
1．静电力做功的四种求法
四种求法
表达式
注意问题
(1)适用于匀强电场
功的定义
W＝Fd＝qEd (2)d 表示沿电场线方向
的距离
功能关系 电势差法 动能定理
WAB＝EpA－EpB＝
(1)既适用于匀强电场，也
－ΔEp
C．1.60×10－7 J
D．－4.0×10－8 J
解析：选 A 由图可知：UAB＝2 V，WAB＝UAB·q＝2×(－1.0×
10－8) J＝－2.0×10－8 J，故 A 正确．
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第一章 静电场
4．观察图片，回答图中问题并思考：电势零点改变时， 各点间的电势差是否改变？
因负电荷从 B 移到 C 电场力做正功，必是从低电势点移向
高电势点，即 φB<φC，UBC＝－300 V， UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝100 V.
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第一章 静电场
解法二：直接取代数值法 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 UAB＝WqAB＝－－63××1100－－46 V＝200 V UBC＝WqBC＝－9×3×101－0－4 6 V＝－300 V UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝100 V.
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第一章 静电场
3．电势差是 6 标量，有正负，电势差的正负表示电势的 7 高低 ．UAB>0，表示 A 点电势比 B 点电势 8 高 ．所以电场 中各点间的电势差可依次用 9 代数法 相加．
4．单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同， 均为 10 伏特 ，符号 11 V .
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第一章 静电场
2．(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 A 点的电势差，即 UAB＝φB－φA B．UAB 和 UBA 是不同的，它们有关系 UAB＝－UBA C．φA、φB 都可以有正、负，所以电势是矢量 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
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第一章 静电场
[解析] (1)解法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负． |UAB|＝|W|qA|B|＝36××1100－－64 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＝39××1100－－64 V＝300 V，
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第一章 静电场
解析：(1)由于 UCD＝0－(－30) V＝30 V， 故 WCD＝qUCD＝1.2×10－6×30 J＝3.6×10－5 J. (2)UDA＝－30 V－10 V＝－40 V 故 WDA＝qUDA＝1.2×10－6×(－40) J＝－4.8×10－5 J ΔEp＝－WDA＝4.8×10－5 J，电荷的电势能增加． 答案：(1)3.6×10－5 J (2)增加 4.8×10－5 J