高二物理电势差电势.ppt
电势差电势差 电势电势主讲主讲:王开荣王开荣“重力场重力场”类比类比“电场电场”：研研 究究 方方 法法重力做功电场力做功重力做功电场力做功高度差电势差高度差电势差高度电势高度电势重力势能电势能重力势能电势能重力电场力重力电场力电场力对电荷所做的电场力对电荷所做的功与路径无关。功与路径无关。一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点 探究探究:试探电荷试探电荷q在电场强度为在电场强度为E的的匀强电场中沿几条不同路径从匀强电场中沿几条不同路径从A点移动点移动到到B点点,电场力对电荷所做的功相同吗电场力对电荷所做的功相同吗?ABMqE电场力对电荷所做的电场力对电荷所做的功与路径无关。功与路径无关。一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点（与重力做功相似）（与重力做功相似）重力对物体做功重力对物体做功电场力对电荷做功电场力对电荷做功与路径无关与路径无关与路径无关与路径无关同一物体同一物体,决定于两位置决定于两位置同一电荷同一电荷,决定于两位置决定于两位置两位置确定两位置确定,W/m=W/m=恒量（恒量（ghgh）两位置确定两位置确定,W/q=W/q=恒量（恒量（ESES）W=mgh WhW=EqS W S电势差电势差:定义式为：定义式为：电荷电荷q在电场中由一点在电场中由一点A移动到另一点移动到另一点B时，电场力所做的功时，电场力所做的功WAB与电荷量的与电荷量的比值比值WAB/q,叫做叫做A、B两点的电势差两点的电势差.AB是标量是标量.说明说明两点间电势差等于单位正电荷从其中一点移动到另两点间电势差等于单位正电荷从其中一点移动到另一点电场力所做的功。一点电场力所做的功。高度差是由重力场中高、低两位置决定的，与物体高度差是由重力场中高、低两位置决定的，与物体质量无关。与其类似，电势差也是由电场中两点位置质量无关。与其类似，电势差也是由电场中两点位置决定的一个物理量，与电荷电量大小无关。决定的一个物理量，与电荷电量大小无关。电势差单位电势差单位伏特，简称伏，符号伏特，简称伏，符号V V，1 1库正电荷库正电荷从电场中的一点移动到另一点，如果电场力做了从电场中的一点移动到另一点，如果电场力做了1 1焦的焦的功，那么这两点间的电势差就是功，那么这两点间的电势差就是1 1伏。伏。在两点间电势差为在两点间电势差为U U（电势差容易由仪器测出）的（电势差容易由仪器测出）的电场中，移动电荷电场中，移动电荷q q电场力做功为电场力做功为W WABAB=qU=qUABAB，可很方便，可很方便地算出（电势差的应用）。这个公式不管电场如何分地算出（电势差的应用）。这个公式不管电场如何分布，电场力是变力还是恒力都可用来计算电功。布，电场力是变力还是恒力都可用来计算电功。【例例1 1】在图示的在图示的电场中电场中,把点电荷把点电荷q=+210-11C由由A点移动点移动到到B点点,电场力做功电场力做功WAB=410-11J,A、B两点间的电势差两点间的电势差UAB等等于多少于多少?B、A两点间的电势差两点间的电势差UBA等于等于多少多少?若移动的电荷若移动的电荷q=210-11C,上上述结果又怎样述结果又怎样?AB a.在重力场中，取参考平面的高在重力场中，取参考平面的高度为零度为零,某物体的位置到参考平面的某物体的位置到参考平面的高度差高度差,称为物体的称为物体的高度高度。hh b.在电场中选一个参考点在电场中选一个参考点,电势电势为零为零,电场中某点到该参考点的电势电场中某点到该参考点的电势差就等于该点的差就等于该点的电势电势。取取O为参考点为参考点（零势点）（零势点）AOA=UAO 三、电三、电 势势电场中某点的电场中某点的电势电势，等于单位正电，等于单位正电荷由该点移动到参考点荷由该点移动到参考点(零电势点零电势点)时电时电场力所做得功。场力所做得功。c.由电势差的定义可知由电势差的定义可知:取取O为参考点为参考点（零势点）（零势点）AOA=UAO 电场中某点的电势，等于单位正电电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点荷由该点移动到参考点(零电势点零电势点)时电时电场力所做得功。场力所做得功。c.由电势差的定义可知由电势差的定义可知:电势的单位电势的单位:伏特伏特(V)定义式为：定义式为：电势差与电势的关系电势差与电势的关系:两点间电势差等两点间电势差等 于这两点电势之差于这两点电势之差.即即:电势是相对的电势是相对的,是相对于零势面来的是相对于零势面来的,一一 般选大地或无限远为零势面般选大地或无限远为零势面.说明说明:沿着电场线方向电势降低沿着电场线方向电势降低:ACB电势是标量电势是标量,但有正负但有正负(表大小表大小),正的代正的代 表比零电势高表比零电势高,负的代表比零电势低负的代表比零电势低,而不代表方向而不代表方向.电势能电势能:电荷在电场中具有的势能叫电电荷在电场中具有的势能叫电势能势能.四、电势能四、电势能重力做功与重力重力做功与重力势能变化势能变化电场力做功与电势电场力做功与电势能变化能变化-Ep=WG-=W电电=qU重力做正功重力做正功重力重力势能势能减少，重力做负减少，重力做负功重力势能增加。功重力势能增加。电场力做正功电势能电场力做正功电势能减少，电场力做负功减少，电场力做负功电势能增加。电势能增加。类比类比:【例例2 2】在图示的电场中在图示的电场中,已知已知A、B两两点的电势差点的电势差UAB=10V.a.电荷电荷q=410-9C由由A移动到移动到B点点,电场电场 力所做的功是多少力所做的功是多少?电势能是增加还是电势能是增加还是 减少减少?b.电荷电荷q=210-9C由由 A移动到移动到B点点,电场力电场力 所做的功是多少所做的功是多少?电电 势能是增加还是减少势能是增加还是减少?AB电势差电势差U电势电势 电势能电势能 定义定义UW/q=W/q大小大小等于等于单位正电荷单位正电荷在两点间移在两点间移动时电场力动时电场力做的功做的功单位正电荷单位正电荷从该点移到从该点移到参考点参考点电场电场力做功力做功电荷电荷从该点移从该点移到到参考点参考点时电时电场力做的功场力做的功变化变化顺着电场线顺着电场线方向电势降方向电势降低低电场力做电场力做正功正功 电场力做电场力做负功负功 电势差电势差U电势电势 电势能电势能 相关相关因素因素由电场本身由电场本身及两点位置及两点位置决定决定,与与q无无关关由电场本身由电场本身及该点和参及该点和参考点位置决考点位置决定定,与与q无关无关与与电场性质、电场性质、该点和参考点该点和参考点位置及位置及q有关有关关系关系UAB=A B,=W电电=qU,
