(人教版)物理选修3-1《电势差》ppt课件

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电势与电势差的区别与联系
物理量 联系与 区别
区别
联系
电势 φ
电势差 UAB=φA-φB
(1)电场中 某点的电势与零 (1)电场中两点间的电势差与零电
电势位置的选取有关
势位置的选取无关
(2)电势由电场本身决定,反 (2)电势差由电场和两点间的相对
映电场的能的性质
位置决定
(3)相对量
(3)绝对量
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2.(1)思考电势差的正负表示什么?UAB>0 表示什么?UAB<0 表示什 么?电势的正负表示什么?φA>0 说明了什么?
(2)电势差可以是正也可以为负,那么电势差是矢量还是标量? 答案:(1)①电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低。 ②若 UAB>0,则 φA>φB。 ③若 UAB<0,则 φA<φB。 ④电势的正负表示比电势零点的电势高还是低。 ⑤φA>0 说明 A 点电势高于零点电势。 (2)电势差等于电场中两点间的电势之差,由于电势有高有低,所以 电势差有正有负,但是由于电势是标量,所以电势差是标量而不是矢量。
(1)都是可正可负的标量
(2)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势位置之间的电
势差
(3)电势与电势差的单位相同,皆为伏特(V)
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二、静电力做功与电势差的关系
活动与探究 2
1 .根据做功与能量变化之间的关系,静 电力做 功与电 势能的 变化 有 怎样的关系?
答案:静电力做正功,电荷的电势能减少 ,静电 力做 负功, 电荷的 电势 能增加。静电力做的功等于电势能变 化的数 值。
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课堂合作探究
一、电势差
问题导学
活动与探究 1
物体有高低之分,物体间存在高度差,电场中各点的电势也有高低 之分,因此也会存在“电势差”。高度差与起点(零点)选择无关,那么,电场 中两点间的“电势差”与零电势点的选择又有什么关系呢?
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1.(1)电势具有相对性。电场中某点电势的大小与零电势点的选取 有关。那么,电势差的大小与零电势点的选取是否有关呢?(2)请思考若 A、 B 两点间的电势差记为 UBA,则 B、A 两点间的电势差记为什么?A、B 两点间的电势差与 B、A 两点间的电势差存在什么关系?
5 电势差
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课前预习导学
目标导航
学习目标
重点难点
1.能记住电势差的概念、定义 式。 2.能记住电势差与静电力做功之间
重点:对
UAB=
������������������ ������
(WAB=qUAB)
的
理
解
与
应
的关系,会用 UAB=������������������������求解问题。 用。
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电势差 (1)定义:电场任意两点间电势的差值叫做电势差,也叫做电压,它与 电势零点的选取无关。 (2)电场中 A 点的电势记作 φA,B 点的电势记作 φB,则 A、B 两点间的电 势差表示成 UAB=φA-φB,B、A 两点间的电势差表示成 UBA=φB-φA。 (3)标量性:电势差只有大小,没有方向,但有正负之分。①UAB>0,说 明 φA>φB;②UAB<0,说明 φA<φB。 (4)电荷 q 在电场中从 A 点移动到 B 点,A、B 两点间的电势差为 UAB,则静电力做的功 WAB=qUAB,该公式不仅适用于匀强电场,而且对非 匀强电场(或任何电场)也成立。 (5)定义式:在电场中把试探电荷从 A 点移动到 B 点静电力所做的 功 WAB 跟被移动的电荷的电荷量 q 的比值叫做 A、B 两点间的电势差。
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迁移与应用 1 有一个带电荷量 q=-3×10-6C 的点电荷,从某电场中的 A 点移到 B 点,电荷克服静电力做 6×10-4J 的功,从 B 点移到 C 点,静电力对电荷做 9×10-4J 的功,问: (1)AB、BC、CA 间电势差各为多少? (2)若以 B 点电势为零,则 A、C 两点的电势各为多少? 答案:(1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V
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解析:(1)电荷由 A 移到 B 克服静电力做功,即静电力做负
功,WAB=-6×10-4J
UAB=WqAB
=
-6× -3×
1100--46V=200
V
UBC=WqBC = -93××1100--46V=-300 V
UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V。 (2)若 φB=0,由 UAB=φA-φB 得 φA=UAB=200 V,由 UBC=φB-φC 得 φC=φB-UBC=0-(-300 V)=300 V。
3.会用 WAB=qUAB 求解静电力的功。 难点:WAB=qUAB 的应用。
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预习导引
预习交流 1
1.电势能和我们以前学过的哪种能量相类似? 答案:重力势能。 2.你知道什么叫“类比”吗? 答案: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属性,进一步推断它们在其他方面也可能 有相同或类似的属性。“类比”法是一种科学的研究方法。公式记作Fra bibliotekUAB=WqAB。
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预习交流 2
户外的高压线,电压高达几十万伏,周围的 电场强度一定很大,落在高压线上的小鸟并没 有被电死,你能解释这是为什么吗?
答案:户外高压线上的几十万伏高压是指相邻线之间的电势差,而 小鸟是站在一根高压线上,两爪之间的电压非常小,流过小鸟的电流也 非常小,当然没有生命危险。
2.(1)静电力做功与电势差的关 系是怎 样推导 出来的? (2)公 式 WAB=qUAB 的适用范围是什么?WAB 是总功吗?
答案:(1)因为静电力做的功等于电势能变化的数值,所以 WAB=EpAEpB=qφA-qφB=q(φA-φB)=qUAB。
(2)①公式 WAB=qUAB 适用于任何电场,UAB 为电场中 A、B 两点间 的电势差。
答案:(1)无关。用不同的位置作为测量高度的起点,同一地方的高度 的数值就不同,但两个地方的高度差却保持不变。同样的道理,选择不同 的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值也会改变,但电场中某两 点间电势的差值却保持不变。
(2)①B、A 两点间的电势差记为 UBA。②A、B 两点间的电势差与 B、A 两点间的电势差存在的关系是 UBA=φB-φA=-(φA-φB)=-UAB。