教育专题：教育专题：15电势差 (2).ppt
第五节 电势差电势差电势能与重力势能电势能与重力势能结论：结论：结论：结论：电场力做正功，电势能减小；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功电场力做负功(克服电场力做功克服电场力做功)，电势能增大。电势能增大。电势电势电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值公式：公式：即即一、电势差与电势的关系一、电势差与电势的关系1 1、电势差：、电势差：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压电压则有则有或者表示成或者表示成显然显然设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？的正负表示什么意义？2、电势的数值与零电势点的选取有关，、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似吗？这与力学中学过的哪个概念相似？表示两点电势高低表示两点电势高低 无关无关 与高度差相似与高度差相似讨讨论论与与交交流流：2 2A BCD0V1V2V3V小结：高度和电势都具有相对性。电势小结：高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选择有关，电势差与零电与零电势点的选择有关，电势差与零电势点的选择无关。势点的选择无关。E0V1V2V-1V二、静电力做功与电势差的关系二、静电力做功与电势差的关系 电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点，点，即即或或1、UAB由什么决定？跟由什么决定？跟WAB、q有关吗？有关吗？2、WAB跟跟q、UAB有关吗？有关吗？由电场本身的因素决定由电场本身的因素决定 与与WAB、q无无关关跟跟q、UAB都有关都有关 讨讨论论与与交交流流：3 3计算时可计算时可 进行运算进行运算,结果的正结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负负就说明所求物理量的大小高低和正负,也也可将各物理量均可将各物理量均 ,然后再由然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题他问题.应用公式应用公式 ,时应注意各物理量都时应注意各物理量都有符号有符号代入符号代入符号取绝对值代入取绝对值代入三、典例评析：三、典例评析：例题例题1、在电场中把2.010-9C的正电荷从A电移到B点，静电力做功1.510-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.010-7J。（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-1.510-9C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。解析：（1）正电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点的电势比B点的高。电荷从B移动到C，静电力做负功，所以C点的电势比B点的高。但C、B间的电势差的绝对值比A、B间的电势差的绝对值大，所以C点电势最高，A点次之，B点电势最低。（2）AB之间的电势差UAB=WAB/q=75VA点电势比B点电势高75VBC之间的电势差UBC=WBC/q=-200VC点电势比B点电势高200V（3）AC间的电势差UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V电荷q=-1.510-9C从A移到C，静电力做功为WAC=qUAC=1.87510-7J即静电力做正功1.87510-7J.ABCUAC=A-c=A-B+B-C =UAB+UBC图例题2：如如图图所所示示，在在同同一一条条电电场场线线上上有有A、B、C三三点点，三三点点的的电电势势分分别别是是A=5V，B=-2V，C=0，将将电电荷荷量量q=-610-6C的的点点电电荷荷从从A移移到到B电电场场做做功功多多少少？电电势势能能变变化化了了多多少少？若若将将该该电电荷荷从从B移移到到C，电电场场力力做做功功多多少少？电电势势能能变变化化了了多多少少？该该点点电电荷在三点中哪一点时电势能最大？荷在三点中哪一点时电势能最大？ABC解析：（1）将点电荷从A移到B，电场力做功 J=-4.210-5J 可知，电场力做了4.210-5J的负功，因此电势能增加了4.210-5J ABCABC（2）将点电荷从B移到C，电场力做功 J=1.210-5J 因为电场力做正功1.210-5J，所以电势能减少了1.210-5J（3）由可知，该点电荷在B处的电势能最大，J=1.210-5J 课堂基础及思维训练：课堂基础及思维训练：1 1、关于对、关于对UAB=WAB/q 和和WAB=qUAB的理解，正确的是的理解，正确的是A A、电场中、电场中A A、B B两点的电势差和两点间移动电荷的电量两点的电势差和两点间移动电荷的电量q q成反比成反比B B、在电场中、在电场中A A、B B两点移动不同的电荷，电场力的功两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量和电量q成正比成正比C C、UAB与与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D、WAB与与q、UAB无关无关，与电荷移动的路径无关，与电荷移动的路径无关BC2 2、关于电势差、关于电势差U UABAB和电势和电势A A 、B B的理解，正确的是的理解，正确的是A A、U UABAB表示表示B B点与点与A A点之间的电势差，即点之间的电势差，即U UABAB=B B A AB B、U UABAB和和U UBABA是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：U UAB AB=U UBABAC C、A A 、B B都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢量D D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点远处为零电势点BDBD课堂基础及思维训练：课堂基础及思维训练：1 1、有一个带电量、有一个带电量q=q=3.03.010106 6 C C的点电荷，从电场中的的点电荷，从电场中的A A点点移到移到B B点时，克服电场力做功点时，克服电场力做功6.06.010104 4J J，从，从B B点移到点移到C C点时，电点时，电场力做功场力做功9.09.010104 4 J J。试问：。试问：（1 1）A A、B B、C C三点之间的电势差三点之间的电势差U UABAB 、U UBCBC和和U UCACA各是多少？各是多少？（2 2）若规定）若规定B B点电势为零，则点电势为零，则A A、C C两点的电势两点的电势A A和和C C各是多各是多少？该电荷在少？该电荷在A A、C C两点的电势能两点的电势能E EPAPA和和E EPCPC分别又是多少？分别又是多少？（1 1）200V200V，300V300V，100V100V（2 2）200V200V，300V300V；6.06.010104 4J J，9.09.010104 4J J拓展提高拓展提高拓展提高拓展提高解析：（1）由题意得点移到点，电场力做由题意得点移到点，电场力做功功WAB 6.0104 J/q=200VUBC=WBC/q=-300vUCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=100v拓展提高拓展提高（2）因为 B=0 A-B=200V 所以A=200V EPA=q A=6.0104J 因为 B=0 UBC=B-C=-300 C=-UBC=300V EPC=q C=9.0104J2、图中、图中,a、b、c、d、e五点在一直线上五点在一直线上,b、c两点间的两点间的距离等于距离等于d、e两点的距离两点的距离.在在a点固定放置一个点电荷点固定放置一个点电荷,带带电荷量为电荷量为+Q,已知在已知在+Q的电场中的电场中b、c两点间的电势差为两点间的电势差为U.将另一个点电荷将另一个点电荷+q从从d点移到点移到e点的过程中点的过程中()A.电场力做功电场力做功qUB.克服电场力做功克服电场力做功qUC.电场力做功大于电场力做功大于qUD.电场力做功小于电场力做功小于qUDabcde拓展提高拓展提高abcd efU=Ubc=UdfUde所以所以Wde=qUdeqU拓展提高拓展提高课堂小结：课堂小结：n电电势势差差只只与与A、B两两点点的的位位置置有有关关，与与是是否否存存在在电电荷荷q和和A、B间间的的路路径径无无关关电势的高低与参考电势的高低与参考点的选取有关，但点的选取有关，但电势差与参考点的电势差与参考点的选取无关选取无关电场力做多少正功，电场力做多少正功，电势能就减少多少，电势能就减少多少，电场力做多少负功电场力做多少负功（电荷克服电场力（电荷克服电场力做多少功）电势能做多少功）电势能就增加多少就增加多少做功做功电势电势电势电势差差公公式式WAB=EPA-EPB=EP/q课堂小结：课堂小结：1、书面作业：、书面作业：课本课本P22 练习练习1、2、3 2、课题研究：、课题研究：电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系谢谢谢谢观赏观赏电势差电势差
