电势差课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

电势差 如果我们要从如果我们要从6 6楼走到楼走到8 8楼，影响我们做功多楼，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。少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。某个电荷在确定的电场中由某个电荷在确定的电场中由A A点移动到点移动到B B点，点，影响静电力做功多少的因素可能是影响静电力做功多少的因素可能是A A点或点或B B点的点的电势值呢？还是电势值呢？还是A A、B B两点之间电势的差值呢？两点之间电势的差值呢？想一想一、电势差一、电势差1 1、电势差定义：、电势差定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。电场中两点间电势的差值，也叫电压。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单位：伏特单位：伏特 V V（1 1）电势差也叫电压）电势差也叫电压（2 2）电势差是标量，电势差的正负表示什么意义）电势差是标量，电势差的正负表示什么意义？若电势差为若电势差为正值正值，即，即U UABAB=A A-B B00，那么，那么 A AB B；若电势差为若电势差为负值负值，即，即U UABAB=A A-B B00，那么，那么 A AB B；电势差的正负表示两点电势的高低关系。电势差的正负表示两点电势的高低关系。电势与零电势点的选取有关，那么电势差与电势与零电势点的选取有关，那么电势差与零电势点的选取有关吗？零电势点的选取有关吗？想一想ABC回顾上节内容已知匀强电场的电场强度已知匀强电场的电场强度E=3000N/C,E=3000N/C,A A、B B与与C C的距离的距离l l1 1和和l l2 2分别为分别为0.1m0.1m和和0.04m0.04m，求求A A、B B两点的电势两点的电势.ABCABC电势为0电势为0A=300VB=120VA=180VC=-120VUAB=A B=300V-120V=180V电势差与零电势点的选取无关。UAB=A B=180V-0V=180V想一想想一想某某个个电电荷荷在在确确定定的的电电场场中中由由A A点点移移动动到到B B点点，影影响响静静电电力力做做功功多多少少的的因因素素可可能能是是A A点点或或B B点点的的电电势势值值呢呢？还还是是A A、B B两两点点之间电势的差值呢？之间电势的差值呢？=适用于恒力和变力做功做一做做一做+ABABUABWABWAB=EpEpAEpBqAqBq(A B)qUAB影响静电力做功多少的是电势差。2 2、静电力做功与电势差的关系、静电力做功与电势差的关系3 3、电势差的另一种定义方法电势差的另一种定义方法-比值定义法比值定义法一、电势差一、电势差电场中电场中A A、B B 两点间的电势差等于电场两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量力做的功与电荷量q q的比值的比值 做一做做一做某同学认为A、B两点间电势差由WAB和q的数值决定，你认为他的想法正确吗？请说明理由。+ABF电势差的大小与试探电荷无关，电势差的大小与试探电荷无关，电势差由场电势差由场 源电荷和两点的位置决定。源电荷和两点的位置决定。q2q3q4qW02W03W04W0E=【例题】如图所示，电场中A、B两点的电势差为 30 V，一个电荷量为5108 C的正点电荷由A点运动到B点，静电力对点电荷做了多少功？B、C两点间的电势差大小为15 V，该点电荷从B点运动到C点，静电力对点电荷做了多少功？方法一：根据静电力做的功与电势差的关系得WABqUAB510830 J15106 J.WBCqUBC5108(15)J7.5107 J.方法二：正点电荷从A点运动到B点时，是顺着电场线方向移动的，所以静电力做正功，其大小W1qU115106 J.正点电荷从B点运动到C点时，是逆着电场线方向移动的，所以静电力做负功，其大小W2qU27.5107 J【例题】如图所示，电场中A、B两点的电势差为 30 V，一个电荷量为5108 C的正点电荷由A点运动到B点，静电力对点电荷做了多少功？B、C两点间的电势差大小为15 V，该点电荷从B点运动到C点，静电力对点电荷做了多少功？W AB=WAB+WBB WAB=WABW BB=0 ABB1 1、地图中的等高线、地图中的等高线二、等势面二、等势面等高面：高度相等的高度在等高面上移动物体，重力不做功ABBABBABB此面上各点间电势相等此面上各点间电势相等 在此面上移动电荷时在此面上移动电荷时 W=0 又又 W=qU U=0V 在电场中，电势相同的各点构成的面叫做 等势面。二、等势面二、等势面等势面的特点：等势面的特点：（1 1）同一等势面上移动电荷，静电力不做功；）同一等势面上移动电荷，静电力不做功；（2 2）电场线电场线跟等势面垂直，并有跟等势面垂直，并有高高电势指向电势指向低低电势；电势；（3 3）等差等势面的疏密反映电场强度的大小。）等差等势面的疏密反映电场强度的大小。（4 4）不同等势面在空间不相交、不相切）不同等势面在空间不相交、不相切二、等势面二、等势面等势面是与电场线垂直，间隔相等，等势面是与电场线垂直，间隔相等，相互平行的一簇平面。相互平行的一簇平面。匀强电场等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。点电荷等势面是两簇对称曲面，等势面是两簇对称曲面，两电荷的连线上中点电势两电荷的连线上中点电势最低；中垂线上中点电势最低；中垂线上中点电势最高，向两侧电势逐渐降最高，向两侧电势逐渐降低，以中点对称的两点电低，以中点对称的两点电势相等。势相等。等量同种电荷是两簇对称曲面，两点电是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个等荷连线的中垂面是一个等势面（电势为零），从正势面（电势为零），从正电荷到负电荷的连线上电电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低势逐渐降低。等量异种电荷等势面越密集的地方，等势面越密集的地方，电场强度越大。电场强度越大。带电导体的等势面例例题题空空间间中中P P、Q Q两两点点处处各各固固定定一一个个点点电电荷荷，其其中中P P点点处处为为正正电电荷荷，P P、Q Q两两点点附附近近电场的等势面分布如图电场的等势面分布如图4 4所示，所示，a a、b b、c c、d d为电场中的为电场中的4 4个点个点.则则A.A.P P、Q Q两点处的电荷等量同号两点处的电荷等量同号B.B.a a点和点和b b点的电场强度相同点的电场强度相同C.C.c c点的电势低于点的电势低于d d点的电势点的电势D.D.负电荷从负电荷从a a到到c c，电势能减少，电势能减少课堂小结物理观念能量观念电势能电势电势差静电力的功