资源简介

人教版高一必修三 第十章 静电场中的能量 10.2电势差

学习目标
1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关.
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.
4.会用UAB＝φA－φB及UAB＝ 进行有关计算.
如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。
1、类比思考以下问题？
某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？
新课导入
2、类比法分析
重力场
电场
重力做功
电场力做功
重力势能
电势能
WG= EP1-EP2
WAB= EPA-EPB
某点的高度
某点的电势
重力
电场力
两点间高度差
两点间的电势差
新课导入
1、定义：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。
设电场中A点的电势为?A，B点的电势为?B
则有
或者表示成
得到
2、单位：伏特 V
3、电势差是标量，但有正负。正、负表示两点电势的高低。
UAB>0表示A点电势比B点高,UAB<0表示A点电势比B点低
一、电势差
UAB＝φA－φB
UBA＝φB－φA
UAB＝-UBA
A
B
F
E
?A
?B
UAB
4、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。
即
或
(适用于匀强电场和非匀强电场)
(定义式)
一、电势差
怎样去理解电势差的定义式呢？
A
B
F
E
?A
?B
UAB
5、电势差的物理意义
（1）研究电势差时，必须指明哪两点的电势差。如UAB或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。
（4）电势差的正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。
（5）推论：
一、电势差
UAC＝UAB+UBC
6.电势与电势差的对比
{7DF18680-E054-41AD-8BC1-D1AEF772440D}
电势φ
电势差U
定义
决定因素
相对性
数值关系
单位
标矢性
物理意义
电势能与电量比值：????＝????????????
?
电场力做功与电量比值：????????????=????????????????
?
由电场本身决定
由电场和场内两点间位置决定
有，与零势能点选取有关
无，与零势能点选取无关
????????????＝????????－????????
?
相同，均是伏特(V)
都是标量，但均具有正负
都是描述电场能的性质的物理量
一、电势差
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1.6 ×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）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点最低？
（2）A、B间， B、C间， A、C间的电势差各是多少？
（3）把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点，电场力做多少功？
（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。
课本P32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。
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。
?A
?B
E
WAB=WAB′
寻找电势相等的点
WAB′=WAB+ WBB′
WBB′ ≠0
∴WAB′ ≠WAB
设想不正确
方案一：
寻找电势相等的点
?A
?B
E
B’
WAB′=WAB+ WBB′
WBB′ =0
∴WAB′ =WAB
正确
方案二：
如果我们把电势相同的各点连接起来会是什么样呢？
寻找电势相等的点
?A
?B
E
B’
?A
在此面上移动电荷时
?B
?B′
W =0
E
?B
?B′
?B
?B′
又 W =qU
此面上各点间电势相等
U=0V
在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面。
寻找电势相等的点
在地图中常用等高线表示地势高低
在电场中常用等势面来表示电势高低
1、定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
二、等势面
1、定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
二、等势面
2、等势面的理解：
（1）等势面与电场线一样，都是用来形象地描述电场的、虚构的图形。
（2）在等势面上移动电荷，静电力不做功。
（3）电场线与等势面总是垂直。
（4）任意两个等势面不相交。
（5）等差等势面的疏密也可以描述电场的强弱。
观察正点电荷、等量异号点电荷、等量同号（正）点电荷和匀强电场的等势面，简述它们的特点，并总结等势面的特点。
(1)正点电荷的等势面：
等势面是以点电荷为球心的一簇球面
(2)等量异号点电荷的等势面：
等量异号点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线
二、等势面
3.常见等势面的分布图
(3)等量同号（正）点电荷的等势面：
等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低；连线上和中垂线上关于中点的对称点等势
观察正点电荷、等量异号点电荷、等量同号（正）点电荷和匀强电场的等势面。简述它们的特点，并总结等势面的特点。
●
2.常见等势面的分布图
二、等势面
(4)匀强电场的等势面：
等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面
2.常见等势面的分布图
二、等势面
观察正点电荷、等量异号点电荷、等量同号（正）点电荷和匀强电场的等势面。简述它们的特点，并总结等势面的特点。
3.等势面的特点：
二、等势面
（1）等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功；
（2）电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交；
（3）等差等势面越密的地方电场强度越大
等势面：
电场中电势相等的各点构成的面
电势差：
电场中，两点之间的差值也叫电压
静电力做功与电势差的关系
课堂小结
作业：
课时作业（7）

展开更多......

收起↑