5　电势差 (2).ppt

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1、5 5 电势差电势差 所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面属性，进一步推断它们在其他方面 也可能有也可能有相同或类似的属性。相同或类似的属性。“类比法类比法”是一种科学的研究方法。是一种科学的研究方法。1.1.你知道什么叫你知道什么叫“类比类比”吗？吗？2.2.上一节我们新学的物理量可以和哪些物理量类比？上一节我们新学的物理量可以和哪些物理量类比？电场力做功电场力做功 电势能电势能 电势电势 重力做功重力做功重力势能重力势能高度高度高度差高度

2、差？1 1.理解掌握电势差的概念、定义式。理解掌握电势差的概念、定义式。2 2.能够能够根据电势差的定义式进行有关计算。根据电势差的定义式进行有关计算。（重点）（重点）一、电势差与电势的关系一、电势差与电势的关系电场中两点间电势的差值叫电场中两点间电势的差值叫电势差电势差，也叫，也叫电压。电压。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 ,则有则有或者表示成或者表示成显然显然ABCD0V1V2V3V小结：小结：高度和电势都具有相对性，电势与零电势点高度和电势都具有相对性，电势与零电势点的选取有关，电势差与零电势点的选取无关。的选取有关，电势差与零电势点的选取无关。E

3、0V1V2V-1V 电场中两点间电势差与电势零点选取无关，就好电场中两点间电势差与电势零点选取无关，就好像两点的高度差与零势点的选取无关一样。像两点的高度差与零势点的选取无关一样。电势差虽为电势差虽为标量标量，但有，但有正负之分正负之分，因此谈到电，因此谈到电势差时，必须明确是哪两点的电势差，因为势差时，必须明确是哪两点的电势差，因为U UABABU UBABA。如如U UABAB8 V8 V，表明，表明A A点电势比点电势比B B点电势高点电势高8 8伏，而伏，而U UBABA8 V8 V，表明，表明B B点电势比点电势比A A点电势低点电势低8 8伏。伏。电势电势电势差电势差U U电场中某

4、点电势与零电场中某点电势与零势点的选取有关势点的选取有关电场中两点的电势差与电场中两点的电势差与零势点的选取无关零势点的选取无关电势由电场和在电场电势由电场和在电场中的位置决定中的位置决定电势差由电场和这两点电势差由电场和这两点的位置决定的位置决定电势是相对量电势是相对量电势差是绝对量电势差是绝对量二、电势二、电势 和电势差和电势差U U区别区别三、静电力做功与电势差的关系电荷电荷q q在电场中从在电场中从A A点移到点移到B B点，点，即即或或应用公式应用公式 ,时应注意各物理时应注意各物理量都有符号。量都有符号。计算时可代入符号进行计算，结果的正负计算时可代入符号进行计算，结果的正负只说明

5、所求物理量的大小、高低和正负，也可只说明所求物理量的大小、高低和正负，也可将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分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其他问题。析判断两点间的电势高低关系或其他问题。四、电场力做功的求解方法四、电场力做功的求解方法1.1.W WABABqUqUABAB既适用于匀强电场，又适用于非匀强电场既适用于匀强电场，又适用于非匀强电场2.2.W WqEdqEd适用于匀强电场，公式中适用于匀强电场，公式中d d表示初末位置间表示初末位置间沿电场线方向的距离沿电场线方向的距离3.3.W WABABE EpApAE EpBpBEEp p适用于任何电

6、场。适用于任何电场。以上三个公式可以相互推导，应用时注意它们的以上三个公式可以相互推导，应用时注意它们的适用条件。适用条件。例例1.1.对于电场中的对于电场中的A A、B B两点，下列说法正确的是两点，下列说法正确的是()A.A.电势差的定义式电势差的定义式U UABAB ，说明两点间的电势差，说明两点间的电势差U UABAB与电场与电场力做功力做功W WABAB成正比，与移动电荷的电荷量成正比，与移动电荷的电荷量q q成反比成反比B.AB.A、B B两点间的电势差等于将正电荷从两点间的电势差等于将正电荷从A A点移动到点移动到B B点电场力点电场力所做的功所做的功C.C.将将1 C1 C电荷

7、从电荷从A A点移动到点移动到B B点，电场力做点，电场力做1 J1 J的功，这两点间的功，这两点间的电势差为的电势差为1 V1 VD.D.电荷由电荷由A A点移到点移到B B点的过程中，如果除受电场力外，还受其点的过程中，如果除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功了了【解析解析】选选C C、D.D.电势差反映了电场本身的性质电势差反映了电场本身的性质.电电势差势差U UABAB与与q q、W WABAB均无关，仅与电场中均无关，仅与电场中A A、B B两点的位两点的位置有关，置有关，A A错错.A.A、B

8、B两点间的电势差等于将两点间的电势差等于将1 C1 C的正电的正电荷从荷从A A点移到点移到B B点电场力所做的功，由此点电场力所做的功，由此B B错错C C对对.电荷电荷由由A A点移到点移到B B点的过程中，如果除受电场力外，还受点的过程中，如果除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功了，力所做的功了，D D对对.例例2.2.有一个带有电荷量有一个带有电荷量q q3 310106 6 C C的点电荷，的点电荷，从某电场中的从某电场中的A A点移动到点移动到B B点，电荷克服电场力做点，电荷克服电场力做6 61010

9、4 4J J的功，从的功，从B B点到点到C C点，电场力对电荷做功点，电场力对电荷做功9 910104 4J J，求：，求：(1)(1)ABAB、BCBC、CACA间的电势差分别为多少？间的电势差分别为多少？(2)(2)如果规定如果规定B B点电势为零，则点电势为零，则A A、C C两点的电势各为多两点的电势各为多少，电荷在少，电荷在A A、C C两点的电势能分别为多少？两点的电势能分别为多少？解析解析:(1)(1)电荷从电荷从A A到到B B克服电场力做功，即电场力做负功克服电场力做功，即电场力做负功W WABAB6 610104 4 J J，U UABAB =200V=200V，U UB

10、CBC 300V300V，U UCACAU UCBCBU UBABAU UBCBC(U UABAB)100V.100V.(2)(2)若若B B0 0，由，由U UABABA AB B得得A AU UABABB B200V.200V.同理同理C CB BU UBCBC0 0(300)V300)V300V.300V.电荷在电荷在A A点的电势能点的电势能E EPAPAq qA A3 310106 6 200J200J6 610104 4 J.J.电荷在电荷在C C点的电势能点的电势能E EPCPCq qC C3 310106 6 300J300J9 910104 4 J.J.例例3.3.如图所示，

11、在同一条电场线上有如图所示，在同一条电场线上有A A、B B、C C三点，三点，三点的电势分别是三点的电势分别是 ，将电荷量将电荷量 的点电荷从的点电荷从A A移到移到B B，电场电场力做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从力做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B B移移到到C C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点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？A AB BC C解析：解析：A AB BC C将点电荷从将点电荷从A A移到移到B B，电场力做功，电场力做功 可知，电场力做了可知，电场力做了4.24.21010-

12、5-5J J的负功，因此电势的负功，因此电势能增加了能增加了4.24.21010-5-5J J。将点电荷从将点电荷从B B移到移到C C，电场力做功，电场力做功 因此电场力做正功因此电场力做正功1.21.21010-5-5J J，电势能减少了，电势能减少了1.21.21010-5-5J J。A AB BC C由可知，该点电荷在由可知，该点电荷在B B处的电势能最大。处的电势能最大。1 1、电势差、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压。：两点的电势之差，也叫电压。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、电势差U UABAB与与q q、W WABAB均无关均无关

13、,仅与电场中仅与电场中A A、B B两两 位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。4 4、电势差的单位：伏特，符号、电势差的单位：伏特，符号V V，1 V=1 J/C1 V=1 J/C。5 5、电势差是标量。、电势差是标量。或或1.1.关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是()A.A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定电荷的电荷量决定B.B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电

14、势差和该电荷的电荷荷量决定量决定C.C.电势差是标量，电场力做的功是标量电势差是标量，电场力做的功是标量D.D.在匀强电场中与电场线垂直的方向上的任意两点间在匀强电场中与电场线垂直的方向上的任意两点间的电势差为零的电势差为零BCDBCD2.2.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.重力做功与路径无关，与移动物体的初、末位置重力做功与路径无关，与移动物体的初、末位置的竖直高度差有关，即的竖直高度差有关，即W WABAB=mgh=mghABABB.B.静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初、末静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初、末位置的电势差有关，即位置的电势差有关，即W WABA

15、B=qU=qUABABC.C.重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功则重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功则重力势能增加重力势能增加D.D.静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正功，负电荷电势能减少对负电荷做正功，负电荷电势能减少ABCDABCD3.3.正电荷在电场中沿某一电场线从正电荷在电场中沿某一电场线从A A到到B B，此过程中可，此过程中可能出现的是（能出现的是（）A.A.电场力的大小不断变化电场力的大小不断变化 B.B.电场力的大小保持不变电场力的大小保持不变C.C.电荷克服电场力做功电荷克服电场力做功 D.D.电荷的电

16、势能不断减小电荷的电势能不断减小 ABCDABCD4.4.一个带正电的质点，电荷量一个带正电的质点，电荷量q q2.02.010109 9 C C，在静电场中由在静电场中由a a点移到点移到b b点，在这一过程中，除电点，在这一过程中，除电场力外，其他力做的功为场力外，其他力做的功为6.06.010105 5 J J，质点的动，质点的动能增加了能增加了8.08.010105 5 J J，则，则a a、b b两点间的电势差两点间的电势差U Uabab为多少为多少?解析：解析：根据动能定理，根据动能定理，电场力做功为电场力做功为W Wabab=8.0=8.010105 5J-6.0J-6.010105 5J=2.0J=2.010105 5J J时间是无声的脚步，不会因为我们有许多事情需要处理而稍停片刻。