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(共26张PPT)
10.2 电势差
必修第三册
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布置作业
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电势差的概念
+
F
E
A
B
在电场中两点间
？
？
？
0
1. 定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。
UAB= A－ B
UBA= B－ A
UAB=－UBA
2.单位：伏特 V
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电势差的概念
3.电势差也叫电压
4.电势差是标量，但有正负
UAB= A－ B
UAB＞0
UAB＜0
A＞ B
A＜ B
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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。
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。
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对电势差的理解
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。
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
UAB=1v φA- φB= 1v （ φA比φB高1v ）
UCA=-2v φc- φA=-2v （ φC比φA低2v ）
例
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对电势差的理解
5.推论：
UAB + UBC = UAC
UAB=φA- φB
UBC =φB-φC
（φA-φB）+（φB-φC ）= φA- φc
故UAC =UAB + UBC
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静电力做功与电势差的重要关系
A
B
F
E
WAB=－ Ep
＝EpA－EpB
＝q A－q B
＝q( A－ B)
＝qUAB
适用于恒力和变力做功
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
电荷q从A点移动到B点，求电场力做的功
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符号规范
应用 或 WAB=qUAB：
(1)加下标时: WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。
(2)不加下标：将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或电场做功的正负。
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常用方法
（1）功的定义法：W＝ FLcosθ或W＝ qELcosθ 适用匀强电场
（2）电势差法：WAB＝qUAB
（3）电势能变化法： WAB＝EPA －EPB
（4）动能定理：W电+W其他力= ΔEK
注意：方法（2）、（3）、（4）适用于任何电场
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例题
在匀强电场中把4.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功6.0 ×10-7J。再把这个电荷从 B点移到 C点,克服静电力做功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-3 × 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。
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A
B
B′
E
B
B′
B
B′
在此面上移动电荷时
W =0
又 W =qU
此面上各点间电势相等
U=0V
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匀强电场的等势面
匀强电场的等差等势线
匀强电场的等差等势面
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做一做
请根据正点电荷电场线分布，画出等势面。
E
等高线
φ降低
山峰的等高线
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负点电荷等势面
深井的等高线
孤立负点电荷等差等势面
不等间距同心球面
B
A
C
φ降低
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等量同种电荷等势面
底部连在一起的两座山峰
等量同种电荷等差等势面
φ降低
A
B
C
o
φ降低
D
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等量异种电荷等势面
等量异种电荷等差等势面
A
o
B
C
D
φ降低
高峰与深井的等高线
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不规则带电导体的等势面
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等势面的特点
（2）电场线跟等势面垂直，且由高电势指向低电势。
（1）在等势面上移动电荷时，静电力不做功。
（3）两等势面一定不相交。
（4）两个相邻等势面间的电势差是相等的，这样的等势面叫做等差等势面。
（5）等差等势面密的地方场强大，等差等势面稀疏的地方场强小。
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【练习1】（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点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φA
B．φA、φB都可以有正、负，所以电势是矢量
C．UAB和UBA是不同的，它们有关系UAB＝－UBA
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
【正确答案】CD
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【练习2】（2022·北京·汇文中学高一期末）如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP和φQ。一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。 则（　　）
A．若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功
B．若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功
C．直线c位于某一等势面内，φM<φN
D．直线a位于某一等势面内，φM>φN
【正确答案】C
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【练习3】（2022·湖北·宜城市第一中学高一阶段练习）空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线，虚线为其等势线（相邻等势面间的电势差相等），A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称， 则（　　）
A．A点和B点的电势相同
B．C点和D点的电场强度相同
C．正电荷从A点移至B点，静电力做正功
D．负电荷从C点移至D点，电势能增大
【正确答案】C
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【练习4】某棵大树被雷电击中：此时以大树为中心的地面上形成了电场，该电场中三个等势面分布及电场中M、N两点的位置如图所示，虚线是一组等间距同心圆，M、N两点在同一半径上。下列说法正确的是（　　）
A．M点比N点电势低
B．电场强度的方向由N点指向M点
C．M、N两点间的电势差为50kV
D．电子由M移到N点，电场力做功50keV
【正确答案】C
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【练习5】（多选）等间距虚线a、b、c、d表示匀强电场中的四个等势面。两带电粒子M、N沿着a、d等势面射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M带正电，不计粒子重力，则（　　）
A．N带负电
B．等势面a的电势低于等势面b的电势
C．运动过程中，带电粒子M的电势能逐渐减小
D．运动过程中，带电粒子N的动能逐渐减小
【正确答案】AC
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UAB= A－ B
两点的电势之差，也叫电压。
电场中电势相等的点构成的面。
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今日作业：
月 日
再 见

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