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高中物理精品课件：电势差(教学课件)

高中物理精品课件：电势差(教学课件)

q
q
区 决定
别 因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定
相对性 有，与零电势位置的选取有关 无，与零电势位置的选取无关
06 电势差与电势的联系
比较
电势φ
电势差U
数值关系
联
单位
系
标矢性
UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 相同，均是伏特(V)
都是标量，且均具有正负
物理意义均是描述电场的能的性质的物理量
11 寻找电势相等的点
在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B
点，静电力做的功为1.6×10-7J。
设A不动，我们能不能再找出一个位置B′，让点电荷从A移 动到B′静电力做的功与点电荷从A移动到B静电力做的功相 等，并把B′点标在图中。
E
A
B
WAB=WAB′
11 寻找电势相等的点
课堂总结
两点的电势之 差，也叫电压。
电场中电势相等 的点构成的面。
电势 差
静电力做 功
U AB
WAB q
UAB=A－B
WAB=－Ep ＝EpA－EpB ＝qA－qB ＝qUAB
等势 面
课堂练习
【练习1】（多选）关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是（ ） A．UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φA B．φA、φB都可以有正、负，所以电势是矢量 C．UAB和UBA是不同的，它们有关系UAB＝－UBA D．电势零点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点
不 等 间 距 同 心 球 面
深井的等高线
05 等量同种电荷的等势面
φ
降D
低
A

电势差(ppt课件)

电势差(ppt课件)

UBC=-2V
UAC=3V
UAB=5V
3、如图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60o,则UBA为( ) A.-10V B.10V C. -5V D.
D
A
B
60o
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？
WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关
应用公式 , 时应注意各物理量都有符号
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.
把电场中一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10-5J。再将电荷从B点移到C点,电场力做功1.2×10-5J ,求A与B、B与C、A与C间的电势差.
如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20V，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 = -4.0×10-8J
6、图中,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点的距离.在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U.将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中( ) A.电场力做功qU B.克服电场力做功qU C. 电场力做功大于qHale Waihona Puke D.电场力做功小于qUD
a
b
c
d
e
WAB= -1.5×10-5 J
7、电场中A、B两点的电势是 A=800 V， B= -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？

电势差(高中物理教学课件)

电势差(高中物理教学课件)

例14.(多选)如图所示，曲线表示某电场的等势面， 图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则分析正 确的是（AC） A.一正电荷从b点运动到e点，电势能不变 B.一电子从a点运动到d点，电场力做功为-4eV C.b点电场强度垂直于该点 所在等势面，方向向左
D.a、b、c、d四个点中，b 点的电场强度大小最小
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
2
解：U AB
WAB q
80V，U BC
WBC q
200V
（1）A比B高80V，C比B高200V，所以C电势最高，B电低。
（2）U AC U AB U BC 120V
（3）WAC q'U AC 1.8107 J
④WAB=qUAB适用于一切电场，只要知道电量和电势差 即可，是从能的性质角度求功。
⑤WAB=qEd只适用于匀强电场，是从力的性质角度求功。
例1.(多选)关于电势差和电场力作功的说法中， 正确的是（ BD） 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
例5.某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分 布。若单位正电荷沿任一路径从A点移到B点，静电力所 做的功是多少？说明理由。正电荷从A点 移到C点，跟从B点移到C点，静电力所做 的功是否相等？说明理由。
重力场与电场类比
重力:G=mg
静电力:F=qE
重力做功: 只与初末位置有关 静电力做功:
重力势能:EP 重力势能的变化:
二.等势面 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。

电势差 电势精品PPT教学课件

电势差 电势精品PPT教学课件

日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
这一关系类似于高度与参考平面的选取有关， 高度差与参考平面的选取无关．
5
2020/12/6
（3）参考点的选取：一般取无穷远处或电场中的接 地点为参考点．
（4）电势是标量，电势的正负分别表示比参考点的 电势高还是低．
（5）沿电场线方向电势一定降落．
E
A
B
6
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三、电势能
电场与重力场有许多相似之处，电势差类似于高度 差，电势类似于高度，电场力做功类似于重力做 功．物体在重力场中具有重力势能，同样电荷在电 场中具有电势能．
A
CB
8
2020/12/6
解析：
A
CB
（1）将点电荷从A移到B，电场力做功
WABqUABq(AB) 61 06[5(2)]J=-4.2×10-5J
由WAB=-(EB-EA)可知，电场力做了4.2×105J的负功，因此电势能增加了4.2×10-5J ．
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A
CB
（2）将点电荷从B移到C，电场力做功
路径无关． （2）电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V，
1V＝1J／C． （3）电压：电势差的绝对值也叫电压．
3
2020/12/6
（4）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；对负电荷取q<0；利用
UAB
＝W
AB
q
计算时，要
注意到WAB、q及UAB的正负．
B
（5）电场力做功：电场力做功与重 力做功类似，电场力所做的功与移动 电荷的移动路径无关．

电势差ppt课件

电势差ppt课件
等势面不相交。
例3.如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a
点移到b点，电场力做功W，且已知a、b间的距离为d，
以下说法正确的是(
)

A．a、b两点间的电势差为
A


B．b、a两点间的电势差为


C．b点的电势为


D．a点的电势为
A）
例4.下列说法正确的是（
A．电场强度E和电势差U只依赖于电场的性质
×
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=1 V，则将单位电荷从A点移到B点，静电
力做功为1 J。(
×)
(4)若UAB>0，说明φA>φB，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
关系
1、静电力做功与电势差的关系
WAB＝qUAB （决定式） 或 U AB
2.对公式WAB＝qUAB的理解
WAB
（定义式）
=
q
（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=
[解析] (1)因为杆是光滑的，所以小球从 A 到 B 的过程中只有
两个力做功，即静电力做的功 WAB 和重力做的功 mgh，由动能定理
1 2
得 WAB＋mgh＝ mvB
2
代入已知条件 vB＝ 3gh得
1

电势能电势与电势差ppt课件

电势能电势与电势差ppt课件
有电场力就有相应的能， 叫电势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变
电场力作功，电势能改变
重力做正功，重力势能就减少 电场力做正功，电势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
8
课堂训练：
1、下列说法中，正确的是： BC
势可以为负.
14
电势和电场强度
意义
电势 描述电场的能的性质
电场强度 描述电场的力的性质
定义
矢量/标量 大小关系
EP
q
标量，单位：V
E F q
矢量，单位：V/m
两者的大小没有必然联系，电势为0，电场强度不 一定为0 ；电场强度为0 ，电势不一定为0；
电场线的疏密表示电场强度的大小，
沿着电场线方向，电势降低；
A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功
B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功
c
C、粒子从K到L的过程中，电势能增加 D、粒子从L到M的过程中，动能减少
b a MN
L
K
26
如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若 将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c 经b移动到d电场力做正功W2，则：
移动到P点电场力所做的功，即
A
WAP q
是标量 国际单位：V
1 UAB A B UBA
电荷在电场中某点的电势能等于它的电荷量与该点的电势 2 的乘积
电场中某点的电势与零电势的选取有关，而两点间的电势 3 差与零电势的选取无关，常取无限远处或大地的电势为零
4 电场中沿电场线方向电势逐渐降低
19

电势差 课件


解析：(1)解法一：先求电势差的绝对值，再判 断正、负
|UAB|＝|W|qA|B|＝63× ×1100－ －46 V＝200 V. 因负电荷从A移到B克服电场力做功，必是从高 电势点移向低电势点，即 φA>φB，UAB＝200 V.
|UBC|＝|W|qB|C|＝93× ×1100－ －46 V＝300 V.
UAC＝WqAC＝－1.56××1100－－58V＝－250 V.
解法二：UAB＝WqAB＝－－36××1100－－58 V＝500 V.
UBC＝WqBC＝－4.56××1100－－58 V＝－750 V
则 UAC＝UAB＋UBC＝(500－750)V＝－250 V. 答案：－250 V 反思领悟：(1)电场力做功与路径无关，只与始、 末两点的位置有关，故WAC＝WAB＋WBC.
mV等
标矢性
都是标量，但均具有正负
物理意义 均是描述电场能的性质的物理量
特别提醒：(1)电势差，必须明确是哪两点的电
势差．A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势 差记为UBA，UBA＝φB－φA＝－(φA－φB)＝－UAB.
(2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高
低，若UAB>0，则φA>φB；若UAB<0，则φA<φB；电势 的正负表示比零电势点的电势高还是低，φA>0，说 明A点电势高于零电势点的电势．
因负电荷从B移到C电场力做正功，必是从 低电势点移到高电势点，即
φB<φC，UBC＝－300 V， UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB) ＝(300－200)V＝100 V. 解法二：直接代入数值符号求解
电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做 负功，WAB＝－6×10－4 J.

电势差ppt课件


WAB qU AB
注意：
1、普遍适用，各量均带正负号.
2、电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质；
电势和电势差的比较
概念
电势φ
比较
电势差U
内容
定义
区
别
决定因素
相对性
联系
电势能与电荷量比值φ＝
Ep
q
电场力做功与电荷量比值U＝Wq由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定
与零电势点的选取有关
(2)若φB＝0，则φA＝200 V，φC＝300 V
EpA＝φAq＝200×(－3×10－6) J＝－6×10－4 J。
EpC＝φCq＝300×(－3×10－6) J＝－9×10－4 J。
静电力做功的四种求法
四种求法
功的定义
功能关系
电势差法
动能定理
表达式
W＝Fd＝qEd
注意问题
(1)适用于匀强电场
(3)若电场中两点间的电势差UAB＝1 V，则将单位正电荷从A点移到B点，静电力
做功为1 J。( √ )
一、电势差
【例】有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，
克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点时，静电力做功9×10－4 J。求：
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？
势逐渐降低。
课堂练习
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)WAB＞0 说明电荷从 A 点移到 B 点的过程中静电力做正功。√
(2)UAB＞0 说明从 A 到 B 电势升高(φA＜φB)。 ×
(3)WAB越大，UAB越大，UAB与 WAB成正比。×
(4)等差等势面的疏密可以表示电场的强弱。

电势差-PPT课件

一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知（AC）
A .粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B .粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C .粒子从K到L的过程中，电势能增加 D .粒子从L到M的过程中，动能减少
c b a MN L
K
课堂练习
2.如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电
（1）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？
������������ > ������������ > ������������
（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
������������������
=
������������������ ������
=
1.6×10－7 2.0×10－9
������
��������� = ������������������ ������������ = −������������
课堂练习
例4：图中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点的距离。
在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。
（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
������������������ = −������������������������
（3）把电荷量为-1.5×10－9 C的点电荷从A移动到C，静电力做的功是多少？
������������������ = ������′������������������ = −������. ������ × ������������������ × −������������������ ������ = ������. ������ × ������������������������

《电势差》PPT优质课件

D.W1 W2，1 2
a
b
d
1
2
3
课堂训练
1.关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A. 电势等于零，电场强度一定为零
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 正电荷沿电场线方向移动时，电势能一定减小
D. 不在同一电场线上的两点，电势一定不相等
课堂训练
解析：A．等量异种点电荷连线中点的电势等于零，电场强度不等
。
4.单位：电势差的单位是伏特，简称伏，符号V。
电势差的大小与零电势点的选取有关吗？
电势是相对的，但电势差是绝对的，由电场中的两点位置来
决定，与有无试探电荷无关；与零电势的位置选取也无关．
名师指点
电势差求解技巧
(1)采用直接代入符号运算的方法，会更加便捷，但要注意正、负号的
运用．
(2)电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，但要注意角标的排
于零，A不符合题意；
B．等量同种点电荷连线中点的电场强度等于零，电势不等于零，B
不符合题意；
C．正电荷沿电场线方向移动时，电场力与运动方向相同，电场力
做正功，电势能一定减小，C符合题意；
D．在匀强电场中，与电场线垂直的平面上的任意两点不在同一电
场线上，电势一定相等，因为该两点在同一个等势面上，D不符合
知识点 2 静电力做功与电势差的关系
例1：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= -2×1.6×10-19×100J
= -3.2×10-17J <0
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因为电场力做正功1.2×10-5J，所以电势能减少了 1.2×10-5J．
（3）由 q 可知，该点电荷在B处的电势能最大，
B qB 6.0 106 (2) J=1.2×10-5J．
16
【课堂训练】
1.下列说法正确的是（ BC ）
A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取 有关
B.电势差是个标量，但是有正负之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以 电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的 位置有关。 D. AB两点的电势差是恒定的，不随零电势点的 不同位置而改变，所以UAB=UBA
重力势能 重力做功
电势能 电场力做功
W E E G= P1- P2
W E E AB= PA- PB
某点的高度 两点间高度差
某点的电势
？？？
4
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叫电势差，也叫电压
设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B
则有
U AB A B
或者表示成
D.电荷由பைடு நூலகம்点移动到B点的过程中，除受电场力外，还
受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场
力做的功。
18
3、关于对UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解，正确
的是 BC
A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷 的电量q成反比
B、在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力 的功WAB和电量q成正比
17
2.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是 C
A.电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势差UAB 与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比。
B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点 电场力做的功。
C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点 的电势差为1V。
讨论与交流：1
1、你知道什么叫“类比”吗？ 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。
2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似？
重力势能
3
类比法
重力场
电场
重力
电场力
UAB=WAB/q=75V A点电势比B点电势高75V
BC之间的电势差
UBC=WBC/q=-200V C点电势比B点电势高200V
.C
UAC=φA- φc=φA-φB+φB-φC
（3）A=CU间A的B+电UB势C 差
UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V
电荷q‘= -1.5×10-9C从A移到C，静电力 做功为WAC=q’UAC=1.875×10-7J
1
教学目标
❖ （一）知识与技能 ❖ 1、理解掌握电势差的概念、定义式与应用。 ❖ 2、电势差与电场力做功的关系 ❖ 过程与方法 ❖ 结合电势、电势能、静电力做功，通过对比让
学生深入理解电势差及其之间的关系 ❖ 情感态度与价值观 ❖ 培养学生对比的学习方法，培养学生的逻辑能
力 ❖ 重点：理解掌握电势差的概念、定义式。 ❖ 难点：根据电势差的定义式进行有关计算。 2
例题1、在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A电 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-4.0×10-7
（1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ （3）把-1.5×10-9C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。
11
解析：
（1）正电荷从A移动到B，静电力做正功，所 以A点的电势比B点的高。电荷从B移动C， 静电力做负功，所以C点的电势比B点的高。 但C、B间的电势差的绝对值比A、B间的电 势差的绝对值大，
所以：C点电势最高，A点次之，B点电势最低。
U AB
WAB q
U AB A B
12
（2）AB之间的电势差
U BA B A
显然
U AB U B A
5
讨论与交流：2
1、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？
表示两点电势高低
2、电势的数值与零电势点的选取有关， 电势差的数值与零电势点的选取有关吗？ 这与力学中学过的哪个概念相似？
无关 与高度差相似
6
E 2V1V 0V -1V 3V2V 1V 0V AB C D
小结：高度和电势都具有相对性。电势
与零电势点的选择有关，电势差与零电
势点的选择无关。
7
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，
WAB EPA EPB
qA qB q(A B )
即
WAB qU AB
或
U AB
WAB q
8
讨论与交流：3
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
即静电力做正功1.875×10-7J
. .B A
图
13
例题2：
如图所示，在同一条电场线上有A、B、C 三 φ移C点到=0，B，电三将场点电做的荷功电量多势q少=分-？6别×电是1势0φ-6能AC=的5变V点，化电φ了荷B多=从-少2VA？， 若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？
电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪 一点时电势能最大？
A
CB
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解析：
A
CB
（1）将点电荷从A移到B，电场力做功
WAB qU AB q( A B ) 6 106[5 (2)] J= -4.2×10-5J
可知，电场力做了4.2×10-5J的负功，因此电 势能增加了4.2×10-5J ．
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A
CB
（2）将点电荷从B移到C，电场力做功
WBC q(B C ) 6.0 106 (2) J=1.2×10-5J．
2、WAB跟q、UAB有关吗？
跟q、UAB都有关
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特别提醒：
应用公式 EP
q
各物理量都有符号
, UAB
WAB q
时应注意
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.
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三、典例评析：
C、UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没 有关系
D、WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关 19