2019春高中物理第1章静电场5电势差课件新人教版选修3_1.ppt

1、第一章,静电场,5 电势差,课 前 预 习,1定义 电场中两点间电势的_，也叫_。 2关系式 设电场中A点的电势为A，B点的电势为B，则：A、B两点之间的电势差为：UAB_。 B、A两点之间的电势差可以表示为：UBA_。 所以UAB_UBA。,电势差(电压),差值,电压,AB,BA,3电势差的正负 电势差是_，但有正、负。电势差的正、负表示两点间电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用_相加。 4单位 在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为_，符号_。,标量,代数法,伏特,V,1关系 WABqUAB或UAB_。 2证明 WAB_qAqB_，即WABqUAB。 3物理意义 电势差是表征

2、_的性质的物理量，在数值上A、B两点间的电势差等于_由A点移动到B点时电场力做的功。,电势差与静电力做功的关系,EpAEpB,q(AB),电场能,单位正电荷,判一判 (1)电场中两点的电势越高，电势差越大。 ( ) (2)UAB0说明从A到B电势降低。 ( ) (3)电势差有正负值，是矢量。 ( ) (4)WAB0说明电荷从A点移到B点的过程中静电力做正功。 ( ) (5)若UAB0，则电场对电荷q做的功WAB0。 ( ) (6)公式WABqUAB适用于任何电场，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适用。 ( ), ,选一选 (2017山东省菏泽市高二上学期学分认定

3、)如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2V，有一个带电荷量为q1.0108C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，静电力做功为( ) A2.0108J B2.0108J C1.60107J D4.0108J 解析：WABqUAB1.01082J2.0108J。故选A。,A,想一想 观察图片，回答图中问题并思考：电势零点改变时，各点间的电势差是否改变？解析：若C点电势为零，A点电势为4V，B点电势为2V。比较可得，电势零点改变时，各点间的电势差不变。,课 内 探 究,户外的高压输电线，电压高达几十万伏，落在高压线上的小鸟并没有触电受伤，你能解

4、释这是为什么吗？提示：户外高压线上的几十万伏高压是指相邻输电线之间的电势差，而小鸟是站在一根高压线上，两爪之间的电势差非常小，流过小鸟的电流也非常小，当然没有生命危险。,探究一 对电势差的理解,1,1关于电势差的四点说明 (1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关。在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值。 (2)讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA。 (3)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。 (4)电场中两点间的电势差与

5、电势零点的选取无关。,2电势差与电势的比较,答案：5V 2V 3V,对点训练1 (2016哈尔滨六中高二上学期检测)一个电荷量为106C的负电荷从电场中A点移到B点电场力要做功2106J，从C点移到D点要克服电场力做功7106J，若已知C点比B点电势高3V，且A、B、C、D四点在同一条电场线上，则下列图中正确的是( ),C,带电粒子可能在匀强电场中运动，也可能在非匀强电场中运动，可能是只在静电力作用下运动，也可能是在多个力作用下运动，可能是做直线运动，也可能是做曲线运动,探究二 静电力做功的多种求解方法,2,思考：公式WABqUAB适用于任何电场吗？适用于带电粒子受多个力的情况吗？功的公式WF

6、scos可以用来计算静电力做的功吗？ 提示：适用；适用；可以,1电场力做功的求解四法,2应用公式WABqUAB时的两点注意 (1)公式WABqUAB适用于任何电场，其中UAB为电场中A、B两点间的电势差，WAB仅是静电力做的功，不包括从A到B移动电荷时，其他力所做的功。 (2)WAB、UAB、q均可正可负，WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做负功，UAB取负号表示AB，q取负号表示试探电荷为负电荷。,解题指导：因为Q是正点电荷，所以以Q为圆心的球面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件。由A点到B点的过程中电场力是变力，所以不能直接用WFl求解，只能考虑运用功能关系。,答案：(1)2

7、.5105C/kg (2)1106V,素 养 提 升,1只有电场力做功 只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，它们之间的大小关系为：W电E电Ek。 2只有电场力和重力做功 只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：W电WG(E电Ep)Ek。 3多个力做功 多种形式的能参与转化，要根据不同力做功和不同形式的能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关系为：W电W其他Ek。,电场中的能量转化问题,D,解析：场强方向向上，由带电粒子轨迹的弯曲方向可知，电场力向上，则为正电荷，故A错误；b点处的电势能Ebqb0.0130J0.3J，则B错误；在只有静电力做功时电势能与动能之和不变，粒子在a点处的总能量EqaEka0.01100.50.6J，则b点处的动能为：EkbEqb0.60.30.3J，则C错误；C点处的动能为EkCEqc0.60.01200.4J，则D正确。,