15电势差新课标新人教版高中物理选修-1修-1共8张PPT

B.10V
C. -5V
D. 5 3V
60o B
A
【 ［全 名国 师百 课强 堂校 教】学山］东人省教枣版庄高市中第物三理中选 学修人课教件 版电高势中差P物P理T课选件修（3完-1整课 版件：PP1T.) 5电势 差（共2 2张PPT ）
【 ［全 名国 师百 课强 堂校 教】学山］东人省教枣版庄高市中第物三理中选 学修人课教件 版电高势中差P物P理T课选件修（3完-1整课 版件：PP1T.) 5电势 差（共2 2张PPT ）
则有
UABAB
或者表示成
UBABA
显然
UABUBA
电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C
• 电势差是标量。（但电势差有正、负，且电 势差的正、负表示电场中两点电势的高低，
如UAB=-6V,表示B点的电势比A点的电势高6V，
而电压是电势差的绝对值，没有负的）
例如：
15V 5V AB
0 -3V
不管哪种形式，能量都是守恒的
［名师课堂教学］人教版高中物理选 修课件 电势差P PT课件 （完整 版PPT)
应用公式 EP
有符号
q
, U AB
WAB q
时应注意各物理量都
计算时可代入符号进行运算,结果的 正负就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 由题意分析判断两点间的电势高低关系或 其他问题.
4、在如图所示的电场中，把点电荷 q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力 做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势 差UAB等于多少？B、A两点间的电势差 UBA等于多少？
【 ［全 名国 师百 课强 堂校 教】学山］东人省教枣版庄高市中第物三理中选 学修人课教件 版电高势中差P物P理T课选件修（3完-1整课 版件：PP1T.) 5电势 差（共2 2张PPT ）

静电力做功与 电势差的关系
W qU W U q
练习
证明：UAC＝UAB + UBC。
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证明：WAC＝WAB + WBC。
练习
在匀强电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移 到B点，静电力做功 1.5 ×10－7J。再把这个电荷从 B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J 。 （1）比较A、B、C三点的电势高低；
B A E
（4）已知UAB ＝-10V，请标出各 个等势面的电势。
（5）计算负电荷由B移动到A时， 静电力做功。
探究
E场
+
－
探究
电场线与等势面的关系
电场线与等势面：垂直；
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电场线的指向与等势面的高低：从高指向低； 电场线的疏密与等势面的疏密：密处密、疏处疏。
第一章 静电场
5 电势差
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类比
B E场 A
+ A
+
h


h1

B h2
板书
第一章 静电场 §1.5 电势差 电势是相对的、电势差是绝对的
高度、高度差 类比 电势、电势差
U ຫໍສະໝຸດ 电势差U U标量，正负表示初高、末低
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静 电力做功；
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线 和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。
练习

上其正负号。
1.如图所示,MN 为电场中某一条方向向右的电场线,在线上取两点 a、 b,今将一电荷+q 从 a 移到 b 则( )。
A.电场力做正功,+q 的电势能增加 B.电场力做负功,+q 的电势能增加 C.电场力做正功,+q 的电势能减少 D.电场力做负功,+q 的电势能减少
【答案】C
2.(多选)下列关于电势差和电场力做功的说法中正确的是( )。 A.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
(3)电势的相对性是指电场中某点的电势的数值与电势零点的 选择有关。由以上分析可以看出,虽然相对于不同的电势零点,电场 中同一点的电势是不同的,但两点间的电势差却保持不变,与电势零 点的选取无关。由于同一等势面上各点电势相等,所以任意两点间的 电势差都为零。
(4)由 UMN=φM-φN 和 UNM=φN-φM 可知 UMN=-UNM,如果 M、N 两点间的 电势差 UMN 为正,即意味着 M 点电势高于 N 点,如果 M、N 两点间的电 势差 UMN 为负,即意味着 M 点电势低于 N 点。
功与电势能改变的关系。
教学建议:本书需要安排一个课时教学。首先,在学生已有基础 上引导学生了解为什么要提出电势差概念,再采用电场与重力场的 类比,用类比法研究电场,给出电势差的定义,最后讲电势差的应用 ——静电力做功的计算、电场中的功能关系。
导入新课:电场和重力场在很多情况下可以进行类比,我们爬山 过程中前后位置有个高度差,那么电场中电荷移动过程中前后位置 有个什么差?对了,就是电势差。电场中的电势就类似于重力场中的 高度,让我们在这种类比中进一步理解电势差吧!
量决定
B.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

的电势能Ep=4J时，其动能大小为
(） C
A) 16J ; B) 10J C) 6J； D) 4J
解：从φ3→φ1，由动能定理有：qφ3-qφ1=0-20……① 又φ1-φ2=φ2-φ3 因φ2=0 故有 qφ1=-qφ3……②
联立①②解得： qφ1=10J qφ3=-10J 即电荷在φ3时具有的总能量为E=Ep+Ek=（-10+20）J 由能量守恒定律可知：当Ep=4J时，Ek=6J
身体记忆法小妙招
超级记忆法--故 事法
鲁迅本名：周树人
主要作品：《阿Q正传》、、 《药 》、
《狂人日记》、《呐喊》、《孔 乙己》
（2）单位：伏特（V）
a.电场中某点的电势，就是该点相对于零电势点的电势差 b.电池的电压为1.5V，就是说其正极的电势比负极高1.5V
；灯泡获得1V的电压就是说其两端间的电势之差为1V。 c.若电场中有A、B两点，φA=4V、φB=-2V，则A、B两点
的电势差是多少？ UAB=6V 或UBA=-6V
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
什么是学习力
什么是学习力-你遇到这些问 题了吗
总是 比别人 学得慢
一看就懂 一 做就错
看得懂，但不 会做
总是 比别人学得差 不会举一反三
什么是学习力含义
管理知识的能力 （利用现有知识 解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识 速度、质量等）
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆
规律
记忆后
选择巩固记忆的时间 艾宾浩斯遗忘曲线
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择巩固记忆的时间！ TIP2：人的记忆周期分为短期记忆和长期记忆两种。 第一个记忆周期是 5分钟 第二个记忆周期是30分钟 第三个记忆周期是12小时 这三个记忆周期属于短期记忆的范畴。

（3）根据（3）式，电荷q、=-1.5×10-9C从A点移到C时，
静电力做功为
WAC q/UAC
(1.510 )(125)J 同样根据（4）式，B、C间的电势差
9
4、理解:①电势差是标量，正负表示两点电势的高低。
从A到B重力做正功重力势能减小
1.87510 J 3④、描单述位电：势伏差特时，符必号须：注V 明所指的两点的初末位置，UAB表示A、B两点7的电势差。
③电势差UAB与q无关，与A、B两点的位置有关 。
④描述电势差时，必须注明所指的两点的初末 位置，UAB表示A、B两点的电势差。 UBA表示B、 A两点的电势差。
2V1V 0V -1V
3V2V 1V 0V E
AB
C
D
例2：下列说法正确的是（ BC）
A、电势差和电势一样，与零点的选取有 关 B、电势差是个标量，但是有正负之分 C、电势差只跟电场中两点的位置有关。 D、A、B两点的电势差是恒定的，所以 UAB=UBA
例3：如图所示为某电场中的等势面,则
UAC=__4__V________,UBC=__4__V________,
UCA=___0_________,UAB=__-__4_V_______.
二、静电力做功与电势差的Hale Waihona Puke 系电荷q从电场中A点移到B点，
A
B
WABEPAEPB
qAqB
qAB
qU AB
WABq•UAB或
C
AB
（2）根据（4）式，A、B间的电势差
UABW qAB 1 2..5 0 1 1 0 07 9V7V 5
A点电势比B点电势高75V 同样根据（4）式，B、C间的电势差
UABW qAB 4 2..0 0 1 1 0 07 9V20V0

D．WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无 关
3.如图，电场中的一条电场线和这条电场
线上的两点A和B，则（ B ）
A．B点的场强一定比A点的小
B．B点的电势一定比A点的低 C．将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一 定减小 D．在A点的正电荷，只在电场力作用下， 一定沿电场线运动到B点
4. 关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确
ABC D
结论：1.电势具有相对性，与参考点的选取 若有选关取。C点为电势零点，则A、B、C
三点的电势为多少？
若2零.选电电取势势D高的点于点为零，电电电势势势零的为点点负呢，值？电。势为正值；低于
讨论2
如图是电场中的一条电场线，试问A、B间 的电势差UAB一定大于零吗？为什么？
A
B
结论：沿电场线的方向， 电势越来越低。
WAB =Eq·dAB 带电量是+q1、+q2、+q3的三
+q
个点电荷分别从A点运动到
A B点电场力做功是：
W1= Eq1d
W2= Eq2d
B
W3= Eq3d
E
W q11=
W q22
=
W3 q3
结论：电场力做功与电荷电量成正比，
比值与电场及电场中的位置有关。
二.电势差
1、电势差：电荷q在电场中由A点移到B
对负电荷取q<0；利用
WAB、q及UAB的正负．
UAB ＝ W
A
q
B
计算时，要注意到
例1、在如图所示的电场中，把点电荷 q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力 做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势 差UAB等于多少？B、A两点间的电势差 UBA等于多少？

例题1：在电场中把2.0 ×10−9 C的正电荷从A点移到B 点，静电力做功1.5 ×10−7 J。再把这个电荷从 B点移 到C点，静电力做功- 4.0×10−7 J
（1）A 、 B间，B 、 C间的电势差各是多 大？
(2)试比较A 、B 、C三点中哪点电势最高？哪点电势 最低？ （3）把-1.5 ×10−9 C的电荷从A点移到C点，静电力做 多少功？ （4）根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意 图，标出A 、 B 、 C三点可能的位置。
小结
1.电势差与电势的关系
U AB A B
2.静电力做功与电势差的关系
WAB qU A B
或
U AB
WAB q
反馈练习
4.在电场中一条电场线上有A,B两点,如图所示,若将一电荷q=
-2.0×10-6C从A点移到B点,电荷克服电场力做了4.0×10-4J的功.
(1)UAB等于多大? (2)电场线的方向如何?
若把电量为5C的正电荷从M移到N电场力做了多少功？
2、电场力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
A
B
WAB EPA EPB
q A q B q( A B )
即
WAB qU A B
；
或
AB
WAB q
问题二：
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？ 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗？ 由q、UAB决定
复习回顾
1.电场力做功的特点是什么？ 2.电场力做功与电势能变化有什么样的关系？ 3.如何求某点的电势能？ 4.电势的定义？单位？电势高低与电场线的关 系？ 5.点电荷电场和匀强电场的电场线和等势面如 何？

三点的电势为多少？
若2零.选电电取势势D高的点于点为零，电电电势势势零的为点点负呢，值？电。势为正值；低于
讨论2
如图是电场中的一条电场线，试问A、B间 的电势差UAB一定大于零吗？为什么？
A
B
结论：沿电场线的方向， 电势越来越低。
选取无穷远处为零电势点
正电荷电场中各点电势为正 负电荷电场中各点电势为负
（2）电场中A、B两点的电势差在数值上等于单位正电荷
由A点移动到B点时电场力所做的功WAB
（3）电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V， 1V＝1J／C．
（4）电势差是标量，但有正有负 （5）电压：电势差的绝对值也叫电压．
（6）电场力做功有正负之分, 电场力做正功, WAB>0; 电场
力做负功, WAB<0. 电荷量也有正负之分, 对正电荷取q>0;
1.5电势差
一、静电力做功的特点
路把W径正A从B电A=点荷E移沿q·到不dB同点
B
电场力做功？
d为始末位置
L өF
结间 的论沿有：电效场距在方离匀向。强电W场AAB 中=＋qF移·L动co电sθ荷=Ed时q·，d 静M 电力
做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的
起始、末位置有关。
对于非匀强电场也适用
A
B UBA
B
A
2、电势是标量，但有正有负，单位：伏特（V）
3、电势的高低与参考点的选取有关，但电势差与 参考点的选取无关．
4、沿电场线方向电势一定降落．
讨论1
将一个单位正电荷从A、B、D三点移到C点时， 电场力做功分别是15J、5J、-3J。试问： UAC、UBC、UDC分别是多少？
ABC D
结论：1.电势具有相对性，与参考点的选取 若有选关取。C点为电势零点，则A、B、C

U AB A B 1000V ;WAB qU AB 1.5105 J
4练一练:
4.在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,
静电力做功1.5×10-7J.再把这个电荷从B点移到C
点,静电力做功-4.0×10-7J.
(1)A,B,C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？
U AB
WAB q
由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两 点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差 UBA等于多少？
U AB
WAB q
2V
U BA U AB 2V
1练一练:
2.如图所示的电场中，A、B两点间的电势差 UAB=20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A点移 到B点，静电力所做的功是多少 ？
WAB qU AB (2 109 ) 20J 4 108 J
2
应用公式 EP
q
,
U AB
WAB q
计算时应注意各物
理量符号如何处理?
计算时可代入符号进行运算,结果的正负 就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,然后再由题意分析 判断两点间的电势高低关系或其他问题.
则有
U AB A B
或者
U BA B A
显然
U AB U B A
7
电势差可以是正值也可以是负值，电势差的 正负表示什么意义？
15V 5V
1A8V
B
8V
0V —3V E
C
D
3V
0V
U AB 10V U BA 10V
表示两点电势高低
8二. 静电力做功与电势差的关系
推导电: 荷q从电场中A点移到B点，
5

,
UAB AB UBABA
UAB=-UBA
❖ （2）单位：伏特（V）
a.电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。
b.电池的电压为1.5V，就是说其正极的电势比负极高1.5V ；灯泡获得1V的电压就是说其两端间的电势之差为1V。
c.若电场中有A、B两点，φA=4V、φB=-2V，则A、B两点
的电势差是多少？
两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为
（2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V
（4）把电量为-3×10 A C的电荷放在 点的电势能是多 2、如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点， -6
A) 16J ; B) 10J C) 6J；
WAC＞WAD
D.
2×10-17J的功。
1、（P25之3）
2、如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点， 它们到点电荷Q的距离 r1<r2 。若a、b两点间的电势 差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对
电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？
解：Wab=qUab= -2×1.6×10-9×100J
= -3.2×10-17J <0
度与参考平面的选取有关，A高度差与A参B考平 B
差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对
理解掌握电势（差的3概）念、因定义式为与应克用。服电场力做功6×10-4J，所以电势能增
加了6×10-4J。
（4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J
第9页，共18页。
❖ （4）沿着电场线的方向，电势逐渐降低。
❖ 例2：（P25·”问题与练习”之2）

• （1）静电力做功多少？1.6×10－19J • （2）电势能是增加还是减少？增加或减少
多少？ 减少1.6×10－19J • （ 涉3及能）到量如什还果么有只1能e一有V量=个静1变.单电6化×位力1？：0做-变1电9功J化子，多伏这少e一V过程中还
动能；增加1.6×10－19J
3.在电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点， 静电力做功1.5 ×10－7J。再把这个电荷从B点移到 C点，静电力做功－4.0×10－7J。
带电粒子由O运动到A，电 场力做负功，动能减小。
根根据据动 电能 场定 力理 做： 功W ： W 012qmU O0v2A O - v0
计算得：UOA
mv02 2q
E
A
6.质量为m电荷量为q的点电荷，仅在静电力 作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点移动到B点， 其运动方向改变的角度为θ，AB的弧长为s，则 AB两点间的电势差是多少？AB 弧线上电场强 度E的大小？（不计电荷重力）
（1）求电势差UAB和UBC （2）求电势差UAC，若ABC在同一条电场线上并在
电场中标出A、B、C三点的可能位置 （3）如果把4.0×10－9C的电荷从该电场中A点移到B
点，静电力做功多少焦耳？
不要忘了正号或负号
学以致用
4. 将一个电荷量为-2×10-8C的点电荷，从零势 点S移到M点要克服电场力做功4×10-8J,则M点的
电势M =_______;若将该电荷从M点一到N点，电
场力做功14×10-8J,MN两点的电势差为UMN_____；
则N点的电势N =______。
答案：
-2V -7V 5V
严格按各量的数值正负代入公式求解：
由 WSMqU SM 得： 4 1 8 0 2 1 8 U 0 S,M