高中必修第三册物理《2 电势差》获奖说课课件ppt
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高中物理《电势差2》优质教学课件
D ．－ 1.0× 104V
巩 固 提 升 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 电 场 力 做 功 9×10 － 4
J. (1)AB ， BC ， CA 间电势差各为多 少？ (2) 如 以 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？
C ．把负电荷从 a 移到 b ，静电力做正功，电荷的电 势 能增加
D ．不论正电荷还是负电荷，从 a 到b 电势能逐渐降低
2 ． 某 静 电 场 的 电 场 线 分 布 如 图 1 －5 －3 所 示 ， 图
中P 、Q 两 点 的 电 场 强 度 的 大 小分 别为 EP 和EQ ， 电 势 分
C ． φC>φA>φB D ． φC>φB>φA 巩固练习 1 ：如图 1 － 5 － 4 所示，某电场的等势面
用实线表 示 ，各等势面的电势分别为 10 V 、 6 V 和－ 2 V
，则0 UAB ＝
1_2V， UBC ＝ _—1_2，V UCA ＝ _
_.
电场力做功与电势差关系？
2 ．各物理量的符号问题 (1) WAB 、 UAB 、 q 均 可 正 可 负 ， 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<0 表示 φA<φB ，q 取负号表示试探电荷为负电荷． ( 2 ) 涉 及 W 、U 、q 三 者 关 系 的 计 算 时 ， 可 将 各 量 的 正负号及数值一并代入进行计算， 也可以各物理量都取 绝 对值， 电场力做功的正负要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， 电势差的正负要看 在电场 中的始末位置及场强方向．
10.2电势差课件-人教版(2019)必修第三册(共18张PPT)
环节三：等势面
【练习题2】如图甲所示，在一个正点电荷Q的电场中，与A点电势相等的 点有什么特点？为什么？
甲Leabharlann 乙在点电荷Q形成的电场中，与A点电势相同的点应该在以点电荷为圆心、
以点电荷到A点的距离为半径的圆面上，如图乙所示。由点电荷电场线的特点
和做功的表达式W=Flcos θ分析可得，力与位移的方向垂直，才能使得静电力
归纳总结：零电势点只与电势高低有关，与电势差的高低无关， 所以在电场中静电力做的功与零电势点的规定没有关系。
环节三：等势面
【练习题1】如图所示，在水平向右的匀强 电场中，垂直于电场线方向的平面上有任意两 点A、B，将电荷q沿直线从A点移动到B点。
(1)证明A、B两点的电势φA=φB。 (2)求将电荷q沿AMB从A点移动到B点，静电力做了多少功？ (1)由于静电力方向沿水平方向，而AB直线与水平方向垂直，根据WAB= Flcos θ可知，静电力与位移之间总是相互垂直的关系时，静电力始终不做功， 则有WAB=qUAB=0，可得UAB=0，所以φA=φB。 (2)将电荷q沿AMB从A点移动到B点，根据WAB=qUAB，且UAB=0，可得WAB=0。
环节二：静电力做功与电势差之间的关系
(2)根据第(1)问的计算结果，可知UAB=80 V，UBC=-200 V， UAC=φA-φC=-120 V。
(3)电荷量为q'=-1.5×10-9 C的点电荷，从A点移动到C点时，静 电力做的功WAC=q'UAC=(-1.5×10-9)×(-120) J=1.8×10-7 J，即静电力 做了1.8×10-7 J的正功。
始终不做功，电势差保持为0，电势始终相等。
环节三：等势面
在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面。与电场线的功能 相似，等势面也是用来形象地描绘电场的物理模型。那么，等势面与电 场线有什么关系呢？
人教版(教材)高二物理必修第三册第十章第2节电势差PPT
中A点移动到B点静电力所做的功WAB与电荷量q 之比。
想一想
某同学认为A、B两点间电势差由WAB和q的数值
决定，你认为他的想法正确吗？请说明理由。
U AB
WAB q
E A F B
U AB
WAB q
q 2q nq W0 2W0 nW0
EP
q
EF q
电势差的大小与试探电荷无关，
电势差由场源电荷和两点的位置决定
UAB=A－B
UBA=B－A
UAB=－UBA
单位：伏特 V
（1）电势差也叫电压
（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
电势与零电势点的选取有关，那么电势差与零电 势点的选取有关吗？
回顾上节课的内容
已知匀强电场的电场强度
E=3000N/C，A、B与C的距
（3）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？
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。 （1） A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
明确：当权者不注意选拔人才，有权者的嫉妒。
电势
12.本段写蒙嘉在秦王面前为荆轲见秦王铺平了道路，他先讲明燕王对秦国十分畏惧恭顺，再进一步讲明燕王如何诚心诚意侍奉秦国。这样，就满足了秦王的骄傲心理，同时，由于
是宠臣所言，也增加了对荆轲的信任感。 第三段：说退秦师 情节曲折有效
UAB=A－B
10.杜牧在本文中最后总结，六国和秦国的灭亡都是由于不修自身，咎由自取，怨不得别人的语句是：灭六国者六国也，非秦也。族秦者秦也，非天下也。
想一想
某同学认为A、B两点间电势差由WAB和q的数值
决定，你认为他的想法正确吗？请说明理由。
U AB
WAB q
E A F B
U AB
WAB q
q 2q nq W0 2W0 nW0
EP
q
EF q
电势差的大小与试探电荷无关，
电势差由场源电荷和两点的位置决定
UAB=A－B
UBA=B－A
UAB=－UBA
单位：伏特 V
（1）电势差也叫电压
（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
电势与零电势点的选取有关，那么电势差与零电 势点的选取有关吗？
回顾上节课的内容
已知匀强电场的电场强度
E=3000N/C，A、B与C的距
（3）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？
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。 （1） A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
明确：当权者不注意选拔人才，有权者的嫉妒。
电势
12.本段写蒙嘉在秦王面前为荆轲见秦王铺平了道路，他先讲明燕王对秦国十分畏惧恭顺，再进一步讲明燕王如何诚心诚意侍奉秦国。这样，就满足了秦王的骄傲心理，同时，由于
是宠臣所言，也增加了对荆轲的信任感。 第三段：说退秦师 情节曲折有效
UAB=A－B
10.杜牧在本文中最后总结，六国和秦国的灭亡都是由于不修自身，咎由自取，怨不得别人的语句是：灭六国者六国也，非秦也。族秦者秦也，非天下也。
《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。
人教版(2019)高中物理必修第三册第十章第2节 电势差 课件
二、等势面
在地图中，常用等高线来表示地势的高低（图10.2-2）。与此相 似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面（equipotential surface）。与电场线的功能相似，等势面也是用来形象地描绘电场的。 等势面与电场线有什么关系呢？
在同一个等势面上，任何两点的电势都相等。所以，在同一个等势面
（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。
解 （1）电荷从 A 点移动到 B 点，静电力做正功，所以 A 点电势比 B 点电势高。 电荷从 B 点移动到 C 点，静电力做负功，所以 C 点电势比 B 点电势高。但 C、B 之 间电势差的绝对值比 A、B 之间电势差的绝对值大，所以 C 点电势最高，A 点电势次 之，B 点电势最低。 （2）根据静电力做的功与电势差的关系，A、B 间的电势差 U AB＝WqAB＝－12.6××1100－－97 V＝80 V。A 点电势比 B 点电势高 80 V。
5、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：
2、在静电场中将一个带电量为 q＝－2.0×10－9 C 的点电荷由 a 点移动到 b 点，已知 a、b 两 点间的电势差 Uab＝1.0×104 V．在此过程中，除电场力外，其他力做的功为 W＝6.0× 10－5 J，则该点电荷的动能( )
A．增加了 8.0×10－5 J B．减少了 8.0×10－5 J C．增加了 4.0×10－5 J D．减少了 4.0×10－5 J
例如，质量相等的物体，处于较高位置的重力势能较大，那么电荷量 数值相等的正负电荷，处于电势较高位置的电势能一定较大吗？
人教版高中物理必修三《电势差》PPT优秀课件
（2）A点电势比B点电势高75V；C点电势比B点电势高200V；C点电势
比A点电势高125V；
（3）静电力做正功1.875×10－7J；
三、等势面
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
1.等势面越密的位置，电场强度越大。
（1）观察等势面与电场线的疏密情况有什么特点？
2.等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指向电势低
c
B .粒子从L到M的过程中，电场力做负功
b
a
C .粒子从K到L的过程中，电势能增加
L
D .粒子从L到M的过程中，动能减少
K
பைடு நூலகம்
M
N
典例分析
例2 如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正
电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做
正功W2，则（ D ）
A . > ，�� >
(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－1.5×10－ 9 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？
(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。
答案：
（1）C点电势最高，A点次之，B点电势最低
电势差的正、负表示两点电势的高低。
例如：当A点电势比B点高时，U AB 为正值，U BA 则为负
值。
思考：电势差的数值与零电势点是否有关？
与之前所学的哪个概念相似？
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
即：
或：
电势差公式：
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(1)电场中 A、B 两点的电势差，不仅与 A、B 两点的位置有关，
还与零势能面的选取有关．
( ×)
(2)电场中任意两点的电势差，均与是否放入试探电荷无关．( √ )
(3)若 UAB>0，说明 φA>φB，但无法判断 φA、φB 的正负． ( √ )
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(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
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自主预习 探新知
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一、电势差
1．定义 电场中两点间电势的 差值 叫作电势差，也叫 电压 ．
2．公式 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＝ φA－φB ， B、A 两点之间的电势差为：UBA＝ φB－φA ， 所以 UAB＝ －UBA .
A．φA>φB>φC
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．]
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(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．
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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＝q
别
由电场和在电场中的
决定因素
由电场和场内两点位置决定
主题1 静电场
6 电势差
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[学习目标] 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．(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)
可得 EpA＝qφA，EpB＝qφB.所以 WAB＝q(φA－φB)＝ qUAB ，所以有
UAB＝WqAB.
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WAB 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．
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
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．
(√ )
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2．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( )
(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？
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思路点拨：(1)可根据 UAB＝WqAB分析电势差． (2)可由 φ＝Eqp确定电势及电势能．
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[解析] (1)根据 U＝Wq 则 UAB＝－ －63× ×1100－ －46 V＝200 V， 即 φA－φB＝200 V UBC＝－9× 3×101－0－4 6 V＝－300 V， 即 φB－φC＝－300 V UCA＝φC－φA＝100 V.
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上例中，若规定 A 点电势为零，则 B、C 两点的电势各为多少？ 电荷在 B、C 两点的电势能各为多少？
提示：若 φA＝0，则 φB＝－200 V，φC＝100 V，EpB＝φBq＝(－ 200)×(－3×10－6) J＝6×10－4 J
EpC＝φCq＝100×(－3×10－6)J＝－3×10－4 J.
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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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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，由静电力做功与电势能变化
的关系可得：WAB＝ EpA－EpB
Ep
，由电势能与电势的关系 φ＝__q____
位置决定
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区
有，与零电势位置的选
相对性
无，与零电势位置的选取无关
别
取有关
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
物理意义均是描述电场的能的性质的物理量
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【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，克服静电力做功 6×10－4 J，从 B 点移到 C 点 时，静电力做功 9×10－4 J．求：
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合作探究 攻重难
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电势与电势差 1.对电势差的几点认识 (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)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.
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3.如图所示，a、b 是电场线上的两点，将一点电荷 q 从 a 点移 到 b 点，电场力做功 W，且已知 a、b 间的距离为 d，以下说法中正 确的是( )
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A．a、b 两点间的电势差为Wq B．b、a 两点间的电势差为Wq C．b 点的电势为Wq D．a 点的电势为Wq
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A [由 W＝qU 知 a、b 两点间的电势差 Uab＝Wq ，所以 Uba＝－Wq ， 所以 A 项正确，B 项错误；题中没有指明零电势点，所以 C、D 项 错误．]