10.2专题电势差电势课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册(共20张PPT)

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10.2专题电势差电势课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册(共20张PPT)

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(共20张PPT)
电势差 电势
电荷在匀强电场中将如何运动
E
仅在电场力作用下电荷做加速运动, 电荷的动能增加,是因为电场力做正功。
+
F
E
-
F
正电荷由静止释放
负电荷以一定初速度向右运动
仅在电场力作用下电荷将向右做减速运动, 电荷的动能减少,是因为电场力做负功。
F

q
把正电荷沿不同路径从A点移到B点电场力所做的功?
+
B
A

M

W甲= F·|AB|cosθ=qE·|AM|
沿甲路径电场力做功:

沿乙路径电场力做功:
W乙= qE·|AM|
沿丙路径电场力做功:
W丙= qE·|AM|
沿任意路径电场力做功:
W任意=qE·|AM|

静电力(电场力)做功的特点
在电场中移动电荷时,静电力(电场力)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。
对于非匀强电场也适用
E
在电场中移动电荷时,电场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。电场力做功的特点跟什么力做功的特点相同?跟电场中起始位置的什么量有关呢?
m
mg
A
B
H
重力做功与物体的起始位置和终止位置的高度差有关,但与物体经过的路径无关。
电场中也有跟高度差相似的物理量?
电势差
mgH
类比重力做功
从A到B
电场中A、B两点间的电势差等于电场力移动电荷从A点到B点做的功与电荷量q的比值。
电势差
定义:
公式:
伏特,简称伏,符号是V,1V=1J/C
单位:
意义:
电场力对单位正电荷(1C)从A到B的做功能力。
=1V,表示电场力对每1C的电荷做功为1J.
=-1V,表示电场力对每1C的电荷做功为-1J.
电势差有正负:
功有正负
电荷量有正负
电势差有正负
正负表示方向吗?
电势差的正负不表示方向,电势差是标量。
电势差的绝对值叫电压
电势高低
正负表示?
电场中某点A的电势等于A点到零势面的电势差。等于电场力移动电荷从A点到零势面做的功与电荷量q的比值。
电势
定义:
公式:
伏特,简称伏,符号是V,1V=1J/C
单位:
意义:
电场力对单位正电荷(1C)从A点到零势面的做功能力。
=1V,表示电场力对每1C的电荷做功为1J.
==
=-1V,表示电场力对每1C的电荷做功为-1J.
电势也有正负:
功有正负
电荷量有正负
电势有正负
正负表示方向吗?
电势的正负不表示方向,电势是标量。
正负表示?
==
电势高于零势面
电势低于零势面
零势面(点)
电场中选定为电势为零的点或面,称为零势面(点)。
任意性:
零势面(点)可以任意选择。
规定:
通常把离场源电荷____________或____________的电势规定为0。
无穷远处
大地
电势差与电势的关系
=-
=-
=-
电势差与电势均由电场本身决定。
电势具有相对性,与零势面选取有关;零势面不同,电势也不同。
电势差具有绝对性,与零势面选取无关。
电势差、电势与场强的概念辨析
场强
电势差
电势
定义
定义式
单位
意义
电场中A、B两点间的电势差等于电场力移动电荷从A点到B点做的功与电荷量q的比值。
电场中某点A的电势等于A点到零势面的电势差。等于电场力移动电荷从A点到零势面做的功与电荷量q的比值。
放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强(E)。方向跟正电荷受力方向相同。
==
N/C
V
V
电场力对单位正电荷(1C)从A点到零势面的做功能力。
电场力对单位正电荷(1C)从A到B的做功能力。
电场力对单位电荷(1C)的力。
电势差、电势与场强的概念辨析
计算
矢标量
有无 正负
相同点
场强
电势差
电势
定义式
==
功和电荷量都有正负
功和电荷量都有正负
电荷量都带绝对值
标量
矢量
标量
有(不表示方向)
有(不表示方向)

跟正(负)电荷受力方向相同(反)
都是比值法定义,都由电场本身性质决定,与q和F(W)无关。
表示方向
(1)电场中A、B两点的电势差,不仅与A、B两点的位置有关,还与零电势点的选取有关.(  )
(2)电场中任意两点的电势差,与是否放入试探电荷无关.(  )
(3)A、B两点的电势差是恒定的,且UAB=UBA.(  )
(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(  )
例1
概念辨析
×

×
×
(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.(  )
(6)电势差的定义式UAB=,说明两点间的电势差UAB与静电力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比.(  )
(7)电场中A、B两点的电势差,不仅与A、B两点的位置有关,还与零电势点的选取有关.(  )
×
×

例1
概念辨析
(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解,正确的是(  )
A.电势与电势差均是相对量,均与电势零点的选取有关
B.UAB和UBA是不同的,它们存在关系:UAB=-UBA
C.φA、φB都有正负,所以电势是矢量
D.若φB=0,则φA=UAB 
BD
例2
概念辨析
电场中A、B、C、D四点的电势如右图所示.
电势的大小与电势零点的选取有关,
电势差的大小与电势零点的选取无关.
例3
电势的相对性与电势差的绝对性
(1)A、C,A、B及B、C间的电势差为多少?
(2)若取D点电势为零,则A、B、C三点的电势为多少?A、 C,A、B及B、C间的电势差为多少?通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点?
(1)UAC= φA - φC =15 V
UAB= φA - φB =10 V
(2)φA=18 V,φB=8 V,φC=3 V,
UAC=15 V,UAB=10 V, UBC=5 V
UBC= φB - φC =5 V
UAC =UAB +UBC
在电场中把电荷量为Q1=2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点,电场力做功1.5×10-7 J,再把电荷量为Q2=4.0×10-9 C的正电荷从B点移到C点,克服电场力做功4.0×10-7 J.
(1)求A、B间,B、C间,A、C间的电势差各为多少?
(2)若A点电势为零,则B、C点电势为多少?并比较A、B、C三点的电势;
例4
电势差的定义
UAB=
=75 V.
UBC=
=-100 V
UAC=
UAB+UBC=-25 V
传道受业解惑
UAB=φA-φB
UAC=φA-φC
φB =-75V
φC =25V
φC>φA>φB.
A点的电势比C点的电势低25V
A点的电势比C点的电势高75V
将带电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3×10-5 J的功,再从B点移到C点,静电力做了1.2×10-5 J的功,则:
例5
电势差的定义
(2)该负电荷从A点到C点电场力做功为 J.
(1)AB两点间的电势差为 v;
BC两点间的电势差为 v;
AC两点间的电势差为 v.
5
-2
3
-1.8×10-5
如果把电荷量为q=1.0×10-8 C的电荷从电场中的A点移到无限远处,需要克服静电力做功W=4.2×10-4 J,则A点电势为 V;如果把电荷量为q=1.0×10-8 C的电荷从无限远处移到电场中的B点,静电力做功W=2.4×10-4 J,则B点电势为 V;如果把电荷量为q=1.0×10-8 C的电荷从电场中的A点移到B点,静电力做功为 J,AB两点间的电势差为 V,电压为 V;如果将电荷量为q=-2.0×10-6 C的电荷从电场中的A点移到B点,静电力做功为 J.
例6
电势差与电势的定义
-4.2×104
-2.4×104
-1.8×10-4
-1.8×104
1.8×104
3.6×10-2
期待………

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