电势差 高二上学期物理人教版（2019）必修三.pptxVIP

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10.2电势差

复习回顾：

1、电场力做功有什么特点?

2、什么是电势能？

3、电势能的三个特点是什么？

4、电场力做功和电势能之间的关系式是什么？

5、如何定义电场中某一点的电势能？

6、什么是电势以及定义式是什么？

7、如何比较电势的高低？

目录

CONTENTS

电势差

在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件，人体所能承受的最大安全电压只有36V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？

因为小鸟两脚间的电势差很小

问题引入

重力做功与高度差有关

A

B

+

选取不同参考平面，顶楼高度一样，楼总高一样吗？

一、电势差

1、定义：

在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，也叫作电压。

2、电势差的表达式:

3、单位：伏特（V）

4、电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低。

当A点电势比B点电势高时，UAB为正值，UBA则为负值。

5、电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。

6、电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。

静电力做功和电势差之间的关系

+

F

E

A

B

0

②

③

二、电场力做功和电势差之间的关系

1、静电力做功与电势差的关系

WAB＝qUAB（决定式）或

（定义式）

2.对公式WAB＝qUAB的理解

（1）静电力做功由电荷量及两点间电势差决定，与路径无关。

（2）应用WAB=qUAB与W=qELcosa相比优势之处不必考虑静电力的大小和电荷移动路径。特别是静电力是变力时，静电力做功不能用W=EqLcosa来计算，只能用WAB=qUAB来计算。

（3）应用WAB＝qUAB计算时，相关物理量用正、负值代入计算，符号的含义：

WAB＞0，电场力做正功；WAB＜0，电场力做负功；UAB＞0，φA＞φB；UAB＜0，φA＜φB。

3.对公式的理解

A、B两点间的电势差，数值上等于单位正电荷由A点移动到B点时,静电力所做的功WAB但电势差的大小只与电场中A.B的位置决定，与q、WAB无关。

特别提醒！

(1)在系统中只有静电力做功的情况下，电势能和动能互相转化，总量保持不变。

(2)在系统中只有重力和静电力做功，没有其他力做功的情况下，电势能和机械能互相转化，总量保持不变。

微判断

(1)电场中A、B两点的电势差，不仅与A、B两点的位置有关，还与零电势点的选取有关。()

(2)电场中任意两点的电势差，与是否放入试探电荷有关。()

(3)若电场中两点间的电势差UAB=1V，则将单位电荷从A点移到B点，静电力做功为1J。()

(4)若UAB0，说明φAφB，但无法判断φA、φB的正负。()

(5)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将电荷量为-q的电荷从B点移到A点静电力所做的功不同。()

×

√

×

×

×

B

例2、如图所示，A、B是某电场中同一条电场线上的两点，把电荷量q1=1x10-9C的试探电荷从无穷远处移到A点，静电力做的功W1=4x10-8J；把q2=-2x10-9C的试探电荷从无穷远处移到B点，静电力做的功为W2=-6x10-8J。现把q3=-3x10-9C的试探电荷由A点移到B点，静电力做的功为（）

A、-3x10-8JB、3x108JC、-2.1x10-7JD、2.1x10-7J

B

电场力做功的四种求法

四种求法

表达式

注意问题

功的定义

W＝Fd＝qEd

(1)适用于匀强电场

(2)d表示沿电场线方向的距离

功能关系

WAB＝EpA－EpB

＝－ΔEp

(1)既适用于匀强电场也适用于非匀强电场

(2)既适用于只受电场力的情况，也适用于受多种力的情况

电势差法

WAB＝qUAB

动能定理

W静电力＋W其他力＝ΔEk

三、电场力做功的四种求法

等势面

如图所示，在地图中，常用等高线来表示地势的高低。

与此相似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。

四、等势面

1、定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面

正点电荷等势面分布

（1）同一个等势面上移动电荷时，静电力不做功。

2、等势面特点

(2)电场线跟等势面垂直。

反证法:假如电场线与等势面不垂直,电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,电荷的电势能就要发生变化,这与这个面是等势面相矛盾.在同一等势面上稳动电荷时,静电力不做功.

（3）两个等势面一定不相交。

3、等差等势面：电场中相邻等势面之间的电势差

相同的一系列等势面

（1）相邻等差等势面间的电势差相同:

U=φ2-φ1=φ3-φ2=φ4