1.5电势差课件新人教版选修3-1

• 而USM＝φS－φM＝0－φM • 所以φM＝－2.0V
• 而UMN＝φM－φN，所以φN＝5.0V
• 如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷， 从电场中的A点移到B点，其电势能 ________(选填“增大”、“减小”或“不 变”)；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB ＝10V，则此过程中电场力做的功为 ________J.
WAB = -4.0×10-8J
4、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V， ψB= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A 点移到B点，电场力做了多少功？电势能 是增加还是减少，增加或者减少多少？ WAB= -1.5×10-5 J 电势能增加，增加1.5×10-5J
课堂训练 5、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？
• 将一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，从 零电势点S移到M点要克服电场力做功 4.0×10－8J，则M点电势φM＝________.若 将该电荷从M点移到N点，电场力做功 1.4×10－7J，则N点的电势φN＝________， MN两点的电势差UMN＝________.
解：各量的正负均代入公式中，由
小结
1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压 2、静电力做功与电势差的关系：
WAB qU A B
或
U AB
WAB q
3、电势差UAB与q、WAB均无关,仅与电场中A、B两位 置有关。故电势差反映了电场本身的性质。 4、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C 5、电势差是标量。
祝同学们学习愉快！再见！
பைடு நூலகம்
A
B
设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B 则有
U
AB
A B
2V 1V 0V -1V 3V 2V 1V 0V A B C D
E
电势和高度都具有相对性，与参考点的 选择有关，而高度差与参考点的选择无 关。
二、静电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
• 解析：(1)由题意可知，这一电荷必为正电荷， 设其电量为q，由牛顿第二定律，在A点时 • 在B点时： ＝m·aB，解得aB＝3g，
• 方向竖直向上． • (2)从A到B过程，由动能定理mg(h－0.25h)＋ qUAB＝0，UAB＝－
• 答案：(1)aB＝3g；方向竖直向上．
• 请你探究电场强度、电势差、电势和电势能几 个概念的异同点？ • 答案：(1)电场强度、电势都是由电场本身决 定的，与是否放入电荷无关；而电势能是由电 场和电荷共同决定的． • (2)电场强度是描述电场强弱和方向的物理量， 也是反映电场力的性质的物理量；而电势和电 势能是反映电场能的性质的物理量． • (3)电势、电势能的大小与零参考点的选取有 关，是相对的，而电势差的大小与零参考点无 关.
UAB=2V UBA =-2V
• 误区1：带电体在电场中运动时，对电场力 做功引起的电势能变化，与其它力做功引起 的能量变化分辨不清． • 点拨：(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＝－ΔE电＝ΔEk.
• (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＝－(ΔE电 ＋ΔEp)＝ΔEk • (3)多种力做功 • 多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功 和不同形式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＝ΔEk.
新人教版物理选修3-1
第五节、电势差
一、电势差与电势的关系
1、电势差： 电场中两点间电势的差值，也叫电压 设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B 则有 或者表示成 显然
U AB A B
U BA B A
U AB U B A
例如：
15V 5V 0 C -3V D
• 在静电场中有a、b、c三点，有一个电荷q1＝ 3×10－8C，自a移到b，电场力做功3×10－6J. 另有一个电荷q2＝－1×10－8C，自a移到c，电 场力做功3×10－6J，则a、b、c三点的电势由 高到低的顺序是________，b、c两点间的电 势差Ubc为________V. • 答案：φc>φa>φb 400
答案：增大 －2.5×10－8J
• 图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、 4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中 等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静 电力的作用下运动，经过a、b点时的动能 分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某 一位置．其电势能变为－8eV时，它的动能 应为 ( ) • A．8eV • B．13eV • C．20eV • D．34eV
1．BD
2、如图所示的电场，E=1000V/C,ab=3cm,bc=2cm。 将电荷量为q=5×10-8C的点电荷沿矩形abcda移动 一周。则电场力做的总功为 ； 0 a、b两点间的电势差Uab为 ；a、c两点 30V 的电势差Uac为 。
30V
a b E
d
c
3、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=-2×109C， 由A点移到B点，静电力所做的功是多 少 ？
• 解析：由图可判断b点电势高于a点电势，设 各等势面间电势差为U，则由能量守恒 • －2Uq＋26eV＝Uq＋5eV • 所以Uq＝7eV，所以，点电荷能量为 • 7eV＋5eV＝12eV • 所以，当电势能为－8eV时，动能为 • 12eV－(－8)eV＝20eV. • 答案：C
如图所示，a、b、c表示点电荷的电场中的 三个等势面，它们的电势分别为 一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后， 仅受电场力作用运动，已知它经过等势面b 时的速率为v，则它经过等势面c时的速度 为______________． • • 答案：1.5v
• 解析：依题条件知电场力做正功，设带电 粒子电量为q，粒子到等势面c时的速率为 v′，则
• 解得v′＝1.5v
如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点 在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将 另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点 时速度正好变为零，若此电荷在A点处的加 速度大小为g，试求： (1)此电荷在B点处的加速度． (2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)．
q( A B )
；
即
WAB qU A B
或
U AB
WAB q
思考题
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？ 跟q、UAB都有关
课堂训练
1．关于电势差和电场力作功的说法中，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电荷的电量决定 C．电势差是矢量，电场力作的功是标量 D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任 意两点的电势差均为零