(人教版)物理选修3-1《电势差》ppt课件
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(电势差)人教版高中物理选修3-1教学课件
V
75V
故A点电势比B点电势高75V.
B、C间电势差：
U BC
WBC q
- 4.0 10-7 V 2.0 10-9
200V
故C点电势比B电势高200V。
A、C间电势差： U AC U AB U BC -125V
第十一页，共十五页。
典型例题
（3）负电荷从A移动到C时，静电力做功
WAB qU AC （-1.5 109）（-125）J 1.875 10 7 J 1.875107 J
5. 电势差是标量。
第十四页，共十五页。
人教版高中物理选修3-1
第一章 静电场
感谢各位的聆听
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人：精品课件 时间：2020.5.20
第十五页，共十五页。
D.在匀强电场中与电场线垂直的方向上的任意两点间的电势差为零
第十三页，共十五页。
课堂小结
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，1 V=1 J/C。
第五页，共十五页。
知识点1：对电势差的理解
1. 描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA。 2. 电势差与零电势点的选取无关。 3. 电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定。电势差UAB与试探电荷q无关。 4. 电势差是标量，正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。
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
(人教版)选修3-1物理：《电势差》ppt课件
数值关系 UAB＝φA－φB，当 φB＝0 时，UAB＝φA 联 单位 相同，均是伏特(V)，常用还有 kV，mV 等
系 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
第一章 5
物理 ·选修3-1
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？
答案：若C点电势为零，A点电势为4V，B点电势为2V。 比较可得，电势零点改变时，各点间的电势差不变。
解析：本题可用三种方法解 解法一：各量的正负均代入公式中，由 USM＝WqSM＝－－42..00××1100－－88V＝2.0V 而 USM＝φS－φM＝0－φM 所以 φM＝－2.0V 由 UMN＝WqMN＝－1.42××1100－－78V＝－7.0V 而 UMN＝φM－φN，所以 φN＝5.0V
第一章 5
物理 ·选修3-1
3．公式 UAB＝WqAB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，其他力所做的功。
4．公式 UAB＝WqAB中各量均有正负，计算中 W 与 U 的角 标要对应，即 WAB＝qUAB，WBA＝qUBA。
第一章 5
物理 ·选修3-1
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 两点间电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用 __代__数__法____相加。 4．单位 在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为 _伏__特____，符号____V___。
第一章 5
第一章 5
物理 ·选修3-1
知识自主梳理
第一章 5
物理 ·选修3-1
电势差(电压) 1.定义 电场中两点间电势的__差__值___，也叫__电__压___。 2．关系式 设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则：A、B两 点之间的电势差为：UAB＝____φ__A_－__φ_B_。 B、A两点之间的电势差可以表示为：UBA＝___φ_B_－__φ_A__。 所以UAB＝__－___UBA 。
【最新】高中物理选修3-1课件(人教版)：1.5电势差(共75张PPT).ppt
上其正负号。
1.如图所示,MN 为电场中某一条方向向右的电场线,在线上取两点 a、 b,今将一电荷+q 从 a 移到 b 则( )。
A.电场力做正功,+q 的电势能增加 B.电场力做负功,+q 的电势能增加 C.电场力做正功,+q 的电势能减少 D.电场力做负功,+q 的电势能减少
【答案】C
2.(多选)下列关于电势差和电场力做功的说法中正确的是( )。 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
(3)电势的相对性是指电场中某点的电势的数值与电势零点的 选择有关。由以上分析可以看出,虽然相对于不同的电势零点,电场 中同一点的电势是不同的,但两点间的电势差却保持不变,与电势零 点的选取无关。由于同一等势面上各点电势相等,所以任意两点间的 电势差都为零。
(4)由 UMN=φM-φN 和 UNM=φN-φM 可知 UMN=-UNM,如果 M、N 两点间的 电势差 UMN 为正,即意味着 M 点电势高于 N 点,如果 M、N 两点间的电 势差 UMN 为负,即意味着 M 点电势低于 N 点。
功与电势能改变的关系。
教学建议:本书需要安排一个课时教学。首先,在学生已有基础 上引导学生了解为什么要提出电势差概念,再采用电场与重力场的 类比,用类比法研究电场,给出电势差的定义,最后讲电势差的应用 ——静电力做功的计算、电场中的功能关系。
导入新课:电场和重力场在很多情况下可以进行类比,我们爬山 过程中前后位置有个高度差,那么电场中电荷移动过程中前后位置 有个什么差?对了,就是电势差。电场中的电势就类似于重力场中的 高度,让我们在这种类比中进一步理解电势差吧!
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
1.如图所示,MN 为电场中某一条方向向右的电场线,在线上取两点 a、 b,今将一电荷+q 从 a 移到 b 则( )。
A.电场力做正功,+q 的电势能增加 B.电场力做负功,+q 的电势能增加 C.电场力做正功,+q 的电势能减少 D.电场力做负功,+q 的电势能减少
【答案】C
2.(多选)下列关于电势差和电场力做功的说法中正确的是( )。 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
(3)电势的相对性是指电场中某点的电势的数值与电势零点的 选择有关。由以上分析可以看出,虽然相对于不同的电势零点,电场 中同一点的电势是不同的,但两点间的电势差却保持不变,与电势零 点的选取无关。由于同一等势面上各点电势相等,所以任意两点间的 电势差都为零。
(4)由 UMN=φM-φN 和 UNM=φN-φM 可知 UMN=-UNM,如果 M、N 两点间的 电势差 UMN 为正,即意味着 M 点电势高于 N 点,如果 M、N 两点间的电 势差 UMN 为负,即意味着 M 点电势低于 N 点。
功与电势能改变的关系。
教学建议:本书需要安排一个课时教学。首先,在学生已有基础 上引导学生了解为什么要提出电势差概念,再采用电场与重力场的 类比,用类比法研究电场,给出电势差的定义,最后讲电势差的应用 ——静电力做功的计算、电场中的功能关系。
导入新课:电场和重力场在很多情况下可以进行类比,我们爬山 过程中前后位置有个高度差,那么电场中电荷移动过程中前后位置 有个什么差?对了,就是电势差。电场中的电势就类似于重力场中的 高度,让我们在这种类比中进一步理解电势差吧!
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
最新人教版高中物理选修3-1第一章《电势差》课件
电荷 q 在电场中从 A 点移到 B 点，由静电力做
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
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
人教版高中物理选修3-1电势差(2)(20张)-PPT优秀课件
思考与讨论
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．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，一定存在着的联系．
电场力
F = qE
移动电荷q做功
电势能的变化
WAB=UABq
电场强度
（E）
?
电势差
（UAB）
一、电势差与电场强度的大小关系
人教版高中物理选修3-1第1章第5节电 势差 (2)(共20张PPT)【PPT优秀课件】- 精美版
跟踪练习2、关于匀强电场中的电势差与场强的 关系，正确的说法是
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．沿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
人教版高中物理选修3-1第1章第5节电 势差 (2)(共20张PPT)【PPT优秀课件】- 精美版
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场
强 与
大小关系
电
势
差
的
关
方向关系
系
人教版高中物理选修3-1第1章第5节电 势差 (2)(共20张PPT)【PPT优秀课件】- 精美版
Ｍ
.Ｐ
Ｃ、点电荷的电势能减小
Ｎ
Ｄ、点电荷的电势能保持不变
人教版高中物理选修3-1第1章第5节电 势差 (2)(共20张PPT)【PPT优秀课件】- 精美版
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例5．a、b、c是匀强电场中的三个点，已知
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．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，一定存在着的联系．
电场力
F = qE
移动电荷q做功
电势能的变化
WAB=UABq
电场强度
（E）
?
电势差
（UAB）
一、电势差与电场强度的大小关系
人教版高中物理选修3-1第1章第5节电 势差 (2)(共20张PPT)【PPT优秀课件】- 精美版
跟踪练习2、关于匀强电场中的电势差与场强的 关系，正确的说法是
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．沿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
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场
强 与
大小关系
电
势
差
的
关
方向关系
系
人教版高中物理选修3-1第1章第5节电 势差 (2)(共20张PPT)【PPT优秀课件】- 精美版
Ｍ
.Ｐ
Ｃ、点电荷的电势能减小
Ｎ
Ｄ、点电荷的电势能保持不变
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例5．a、b、c是匀强电场中的三个点，已知
1.5电势差 新课标新人教版高中物理选修3-1(共8张PPT)
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线 和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。
练习 如图所示，回答下列问题。
（1）A、B哪点的电势比较高？负 电荷在哪点的电势能比较大？
（2）负电荷由B移动到A时，静电
E
力做正功还是负功？
（3）A、B两点的电势差UAB是正 的还是负的？ UBA呢？
Байду номын сангаас
B A
（4）已知UAB ＝-10V，请标出各 个等势面的电势。
（5）计算负电荷由B移动到A时， 静电力做功。
探究
E场 +
－
探究
电场线与等势面的关系 电场线与等势面：垂直； 电场线的指向与等势面的高低：从高指向低； 电场线的疏密与等势面的疏密：密处密、疏处疏。
第一章 静电场
5 电势差
类比
E场
A
B
+A
+
h h1 B
h2
板书
第一章 静电场 §1.5 电势差
高度、高度差 类比
电势、电势差
电势是相对的、电势差是绝对的
U 电势差 U U
标量，正负表示初高、末低
静电力做功与 电势差的关系
W qU
U
W q
练习
证明：UAC＝UAB + UBC。
证明：WAC＝WAB + WBC。
练习
在匀强电场中把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 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静 电力做功；
练习 如图所示，回答下列问题。
（1）A、B哪点的电势比较高？负 电荷在哪点的电势能比较大？
（2）负电荷由B移动到A时，静电
E
力做正功还是负功？
（3）A、B两点的电势差UAB是正 的还是负的？ UBA呢？
Байду номын сангаас
B A
（4）已知UAB ＝-10V，请标出各 个等势面的电势。
（5）计算负电荷由B移动到A时， 静电力做功。
探究
E场 +
－
探究
电场线与等势面的关系 电场线与等势面：垂直； 电场线的指向与等势面的高低：从高指向低； 电场线的疏密与等势面的疏密：密处密、疏处疏。
第一章 静电场
5 电势差
类比
E场
A
B
+A
+
h h1 B
h2
板书
第一章 静电场 §1.5 电势差
高度、高度差 类比
电势、电势差
电势是相对的、电势差是绝对的
U 电势差 U U
标量，正负表示初高、末低
静电力做功与 电势差的关系
W qU
U
W q
练习
证明：UAC＝UAB + UBC。
证明：WAC＝WAB + WBC。
练习
在匀强电场中把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 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静 电力做功；
高中物理 第1章 5电势差课件 新人教版选修3-1
自 主 学 习 · 基 础 知 识
5
合 作 探 究 · 重 难 疑 点
ppt精选
解 题 技 巧 · 素 养 培 优
课 时 作 业
1
[学习目标] 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的电势高低之间的对应关系．(重点) 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．(难点)
到 B 点，静电力做功为( )
A．2.0×10－8 J
B．－2.0×10－8 J
C．1.60×10－7 J
D．－4.0×10－8 J
图 1－5－3
ppt精选
35
【解析】 由 WAB＝qUAB 得 WAB＝－1.0×10－8×2 J＝－ 2.0×10－8 J，故选项 B 正确．
【答案】 B
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【答案】 (1)200 －300 100 (2)200 300 －6×10－4 －9×10－4
ppt精选
23
学生分组探究二 对公式 UAB＝WqAB和 WAB＝qUAB 的理解 (深化理解)
第 1 步 探究——分层设问，破解疑难 1．静电力做功与电势差有何关系？ 2．公式 UAB＝WqAB的适用范围？
ppt精选
2
电势差
[先填空] 1．定义：电场中两点间 电势 的差值，也叫电压． 2．表达式：若 A 点电势为 φA，B 点电势为 φB.
则 UAB＝ φA－φB ；UBA＝ φB－φA .
3．单位： 伏特 ，符号 V .
ppt精选
3
[再思考] 电势差由什么来决定？与电场中有无试探电荷是否有关？ 与零电势位置的选取有关吗？ 【提示】 电势差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．
5
合 作 探 究 · 重 难 疑 点
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解 题 技 巧 · 素 养 培 优
课 时 作 业
1
[学习目标] 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的电势高低之间的对应关系．(重点) 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．(难点)
到 B 点，静电力做功为( )
A．2.0×10－8 J
B．－2.0×10－8 J
C．1.60×10－7 J
D．－4.0×10－8 J
图 1－5－3
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35
【解析】 由 WAB＝qUAB 得 WAB＝－1.0×10－8×2 J＝－ 2.0×10－8 J，故选项 B 正确．
【答案】 B
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【答案】 (1)200 －300 100 (2)200 300 －6×10－4 －9×10－4
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23
学生分组探究二 对公式 UAB＝WqAB和 WAB＝qUAB 的理解 (深化理解)
第 1 步 探究——分层设问，破解疑难 1．静电力做功与电势差有何关系？ 2．公式 UAB＝WqAB的适用范围？
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2
电势差
[先填空] 1．定义：电场中两点间 电势 的差值，也叫电压． 2．表达式：若 A 点电势为 φA，B 点电势为 φB.
则 UAB＝ φA－φB ；UBA＝ φB－φA .
3．单位： 伏特 ，符号 V .
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3
[再思考] 电势差由什么来决定？与电场中有无试探电荷是否有关？ 与零电势位置的选取有关吗？ 【提示】 电势差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．
高中物理人教版选修3-1课件：1.5电势差
2．电势差与电势：
概念 比较内容
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
区
定义 决定
值φ＝Eqp 由电场和在电场中的
的比值U＝Wq 由电场和场内两点位
别 因素
位置决定
置决定
相对 有，与电势零点的选 无，与电势零点的选
性
取有关
取无关
数值 关系
联 单位 系 标矢
性 物理 意义
UAB＝φA－φB，UBA＝－UAB 相同，均是伏特(V)，常用的还有kV、mV
(3)若 UAB>0，说明 φA>φB，但无法判断 φA、φB 的正负．( √ ) (4)若电场中两点间的电势差 UAB＝1 V，则将单位电荷从 A 点移到 B 点，电场力做功为 1 J．( × ) (5)将电荷量为 q 的电荷从 A 点移到 B 点与将－q 从 B 点移 到 A 点电场力所做的功相同．( √ )
等 都是标量，均具有正负
均是描述电场的能的性质的物理量
Байду номын сангаас
1(多选)(2017·广州高二检测)下列说法正确的是( ) A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有 关 B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分 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．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而 改变，所以UAB＝UBA
随堂达标演练 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，静 电力所做的功 B．1 C 电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电力做了 1 J 的功，这两点间的电势差就是 1 V C．在两点间移动电荷时，静电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的电荷的电荷量成 反比
人教版高二物理选修3-1第一章 1.6 电势差和电场强度的关系(13张PPT)
在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电 场方向每单位距离上的电势差。
由此可得E的单位为V/m，即1 V/m=1 N/C。
证明1V/m=1N/C
-1--伏----
U=W/q ============
--1-焦---/-库----
W=FS =======
1米
1米
-1--牛---米---- ==== -1--牛---
不适用。因为在非匀强电场中，电荷从A 移至B的过程中，受的电场力为变力，W电场 不能写成Fs。
在非匀强电场中，该关系式只能做定性分 析，不能做定量计算。
注意：①该关系只适用于匀强电场；
②d为沿电场方向的距离。
例1. （多选）如图所示，实线为电场线，虚线为 等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场 强分别为EA、EB、EC，电势分别为 A 、B、C ，
ABC A系B中、正B确C间的的有电（势差分别）为UAB、UBC，则下列关
A. A ＞B＞ C
B. EC＞EB＞EA C. UAB＜UBC D. UAB＝UBC
解析
1.沿着电场线电势降低
2.根据电场疏密判断场强大小
3.因为是非匀强电场又EAB <EBC 故UAB＜UBC
讨论2： E＝U／d ，这个式子表示什么含义？ 从式子中可看出E的单位是什么？
2.匀强电场中，任意两条平行线上等距离的两点 间电势差有什么关系？
精讲 ：
推导出匀强电场中电势差与电场强度的关系。
正电荷由A到B，如下图所示
（1）W＝Fd＝qEd （2）W＝qUAB 即得：UAB＝Ed
或 E＝UAB／d
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与 这两点沿电场方向的距离的乘积。
讨论1： U＝Ed是在匀强电场中推出的，它适 用于非匀强电场吗？
人教版高中物理选修3-1第一章 1.5电势差：17张PPT
• （1）静电力做功多少？1.6×10－19J • （2）电势能是增加还是减少？增加或减少
多少？ 减少1.6×10－19J • （ 涉3及能）到量如什还果么有只1能e一有V量=个静1变.单电6化×位力1？：0做-变1电9功J化子，多伏这少e一V过程中还
动能；增加1.6×10－19J
3.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。
带电粒子由O运动到A，电 场力做负功，动能减小。
根根据据动 电能 场定 力理 做： 功W ： W 012qmU O0v2A O - v0
计算得：UOA
mv02 2q
E
A
6.质量为m电荷量为q的点电荷，仅在静电力 作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点移动到B点， 其运动方向改变的角度为θ，AB的弧长为s，则 AB两点间的电势差是多少？AB 弧线上电场强 度E的大小？（不计电荷重力）
（1）求电势差UAB和UBC （2）求电势差UAC，若ABC在同一条电场线上并在
电场中标出A、B、C三点的可能位置 （3）如果把4.0×10－9C的电荷从该电场中A点移到B
点，静电力做功多少焦耳？
不要忘了正号或负号
学以致用
4. 将一个电荷量为-2×10-8C的点电荷，从零势 点S移到M点要克服电场力做功4×10-8J,则M点的
电势M =_______;若将该电荷从M点一到N点，电
场力做功14×10-8J,MN两点的电势差为UMN_____；
则N点的电势N =______。
答案：
-2V -7V 5V
严格按各量的数值正负代入公式求解：
由 WSMqU SM 得： 4 1 8 0 2 1 8 U 0 S,M
多少？ 减少1.6×10－19J • （ 涉3及能）到量如什还果么有只1能e一有V量=个静1变.单电6化×位力1？：0做-变1电9功J化子，多伏这少e一V过程中还
动能；增加1.6×10－19J
3.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。
带电粒子由O运动到A，电 场力做负功，动能减小。
根根据据动 电能 场定 力理 做： 功W ： W 012qmU O0v2A O - v0
计算得：UOA
mv02 2q
E
A
6.质量为m电荷量为q的点电荷，仅在静电力 作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点移动到B点， 其运动方向改变的角度为θ，AB的弧长为s，则 AB两点间的电势差是多少？AB 弧线上电场强 度E的大小？（不计电荷重力）
（1）求电势差UAB和UBC （2）求电势差UAC，若ABC在同一条电场线上并在
电场中标出A、B、C三点的可能位置 （3）如果把4.0×10－9C的电荷从该电场中A点移到B
点，静电力做功多少焦耳？
不要忘了正号或负号
学以致用
4. 将一个电荷量为-2×10-8C的点电荷，从零势 点S移到M点要克服电场力做功4×10-8J,则M点的
电势M =_______;若将该电荷从M点一到N点，电
场力做功14×10-8J,MN两点的电势差为UMN_____；
则N点的电势N =______。
答案：
-2V -7V 5V
严格按各量的数值正负代入公式求解：
由 WSMqU SM 得： 4 1 8 0 2 1 8 U 0 S,M
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电势与电势差的区别与联系
物理量 联系与 区别
区别
联系
电势 φ
电势差 UAB=φA-φB
(1)电场中 某点的电势与零 (1)电场中两点间的电势差与零电
电势位置的选取有关
势位置的选取无关
(2)电势由电场本身决定,反 (2)电势差由电场和两点间的相对
映电场的能的性质
位置决定
(3)相对量
(3)绝对量
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2.(1)思考电势差的正负表示什么?UAB>0 表示什么?UAB<0 表示什 么?电势的正负表示什么?φA>0 说明了什么?
(2)电势差可以是正也可以为负,那么电势差是矢量还是标量? 答案:(1)①电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低。 ②若 UAB>0,则 φA>φB。 ③若 UAB<0,则 φA<φB。 ④电势的正负表示比电势零点的电势高还是低。 ⑤φA>0 说明 A 点电势高于零点电势。 (2)电势差等于电场中两点间的电势之差,由于电势有高有低,所以 电势差有正有负,但是由于电势是标量,所以电势差是标量而不是矢量。
(1)都是可正可负的标量
(2)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势位置之间的电
势差
(3)电势与电势差的单位相同,皆为伏特(V)
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二、静电力做功与电势差的关系
活动与探究 2
1 .根据做功与能量变化之间的关系,静 电力做 功与电 势能的 变化 有 怎样的关系?
答案:静电力做正功,电荷的电势能减少 ,静电 力做 负功, 电荷的 电势 能增加。静电力做的功等于电势能变 化的数 值。
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课堂合作探究
一、电势差
问题导学
活动与探究 1
物体有高低之分,物体间存在高度差,电场中各点的电势也有高低 之分,因此也会存在“电势差”。高度差与起点(零点)选择无关,那么,电场 中两点间的“电势差”与零电势点的选择又有什么关系呢?
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1.(1)电势具有相对性。电场中某点电势的大小与零电势点的选取 有关。那么,电势差的大小与零电势点的选取是否有关呢?(2)请思考若 A、 B 两点间的电势差记为 UBA,则 B、A 两点间的电势差记为什么?A、B 两点间的电势差与 B、A 两点间的电势差存在什么关系?
5 电势差
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课前预习导学
目标导航
学习目标
重点难点
1.能记住电势差的概念、定义 式。 2.能记住电势差与静电力做功之间
重点:对
UAB=
������������������ ������
(WAB=qUAB)
的
理
解
与
应
的关系,会用 UAB=������������������������求解问题。 用。
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电势差 (1)定义:电场任意两点间电势的差值叫做电势差,也叫做电压,它与 电势零点的选取无关。 (2)电场中 A 点的电势记作 φA,B 点的电势记作 φB,则 A、B 两点间的电 势差表示成 UAB=φA-φB,B、A 两点间的电势差表示成 UBA=φB-φA。 (3)标量性:电势差只有大小,没有方向,但有正负之分。①UAB>0,说 明 φA>φB;②UAB<0,说明 φA<φB。 (4)电荷 q 在电场中从 A 点移动到 B 点,A、B 两点间的电势差为 UAB,则静电力做的功 WAB=qUAB,该公式不仅适用于匀强电场,而且对非 匀强电场(或任何电场)也成立。 (5)定义式:在电场中把试探电荷从 A 点移动到 B 点静电力所做的 功 WAB 跟被移动的电荷的电荷量 q 的比值叫做 A、B 两点间的电势差。
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迁移与应用 1 有一个带电荷量 q=-3×10-6C 的点电荷,从某电场中的 A 点移到 B 点,电荷克服静电力做 6×10-4J 的功,从 B 点移到 C 点,静电力对电荷做 9×10-4J 的功,问: (1)AB、BC、CA 间电势差各为多少? (2)若以 B 点电势为零,则 A、C 两点的电势各为多少? 答案:(1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V
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解析:(1)电荷由 A 移到 B 克服静电力做功,即静电力做负
功,WAB=-6×10-4J
UAB=WqAB
=
-6× -3×
1100--46V=200
V
UBC=WqBC = -93××1100--46V=-300 V
UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V。 (2)若 φB=0,由 UAB=φA-φB 得 φA=UAB=200 V,由 UBC=φB-φC 得 φC=φB-UBC=0-(-300 V)=300 V。
3.会用 WAB=qUAB 求解静电力的功。 难点:WAB=qUAB 的应用。
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预习导引
预习交流 1
1.电势能和我们以前学过的哪种能量相类似? 答案:重力势能。 2.你知道什么叫“类比”吗? 答案:所谓类比,就是将两个(或两类)研究对象进行对比,根据它们 在某些方面有相同或相似的属性,进一步推断它们在其他方面也可能 有相同或类似的属性。“类比”法是一种科学的研究方法。公式记作Fra bibliotekUAB=WqAB。
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预习交流 2
户外的高压线,电压高达几十万伏,周围的 电场强度一定很大,落在高压线上的小鸟并没 有被电死,你能解释这是为什么吗?
答案:户外高压线上的几十万伏高压是指相邻线之间的电势差,而 小鸟是站在一根高压线上,两爪之间的电压非常小,流过小鸟的电流也 非常小,当然没有生命危险。
2.(1)静电力做功与电势差的关 系是怎 样推导 出来的? (2)公 式 WAB=qUAB 的适用范围是什么?WAB 是总功吗?
答案:(1)因为静电力做的功等于电势能变化的数值,所以 WAB=EpAEpB=qφA-qφB=q(φA-φB)=qUAB。
(2)①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。
答案:(1)无关。用不同的位置作为测量高度的起点,同一地方的高度 的数值就不同,但两个地方的高度差却保持不变。同样的道理,选择不同 的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值也会改变,但电场中某两 点间电势的差值却保持不变。
(2)①B、A 两点间的电势差记为 UBA。②A、B 两点间的电势差与 B、A 两点间的电势差存在的关系是 UBA=φB-φA=-(φA-φB)=-UAB。