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人教版高二物理必修第三册第十章10.2电势差(共19张PPT)

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高二上学期物理人教版 必修第三册10.2电势差课件

高二上学期物理人教版 必修第三册10.2电势差课件

典例精析
例1.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 1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。 （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。
.
..
C
AB
典例精析
例2.如图所示，M、N两点处分别固定有两个等量正点电荷，O点为MN连 线中点，点a、点b为MN连线上到O点距离相等的两点，点c、点d为MN 连线的中垂线上到O点距离相等的两点。下列说法中正确的是（ B ） A．c点和d点处的电场强度相同 B．b点比O点电势高 C．b、c两点间电势差Ubc不等于d、a两点间电势差Uda D．把一个不计重力的带负电的微粒从d点由静止释放，它将沿dc方向运 动到无穷远处
A q+
EPB=qφB
静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。
典例精析
例1. 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 1.6×10-7J。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？ 解析：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移动到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。
典例精析
例1.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 1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。 （3）把-1.5×10-9 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？
解析：AC间的电势差UAC=UAB+UBC=80V-200V=-120V 电荷q'= -1.5×10-9 C从A移到C，静电力做功为WAC=q'UAC=1.8×10-7J 即静电力做正功1.8×10-7J

10.2电势差PPT教学课件高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

10.2电势差PPT教学课件高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
（教学提纲）10.2电势差获奖课件—2 020-20 21学年 高二上 学期物 理人教 版（20 19）必 修第三 册（免 费下载 ）
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任务三：等势面的理解和应C用
[例 3] (多选)如图所示，曲线表示一簇关于 x 轴对称的等势面， 在 x 轴上有 A、B 两点，则( )
[变式训练 3-1] (多选)如图所示，虚线同心圆是一簇某静电场中的等 势面，其电势分别是 φa、φb 和 φc，一带正电粒子射入电场中，运动轨迹 如图中实线 KLMN 所示．由图可知( )
A．粒子从 K 到 L 的过程中，静电力做负功，电势能增加 B．粒子从 L 到 M 的过程中，静电力做负功，电势能增加 C．φa>φb>φc D．φa<φb<φc
A．a、b 两点间的电势差为Wq B．b、a 两点间的电势差为Wq C．b 点的电势为Wq D．a 点的电势为Wq
答案：A
（教学提纲）10.2电势差获奖课件—2 020-20 21学年 高二上 学期物 理人教 版（20 19）必 修第三 册（免 费下载 ）
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任务二：电势差与静电力做功C关系
[例 2]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

10.2电势差课件-人教版(2019)必修第三册(共18张PPT)

10.2电势差课件-人教版(2019)必修第三册(共18张PPT)

环节三：等势面
【练习题2】如图甲所示，在一个正点电荷Q的电场中，与A点电势相等的 点有什么特点？为什么？
甲Leabharlann 乙在点电荷Q形成的电场中，与A点电势相同的点应该在以点电荷为圆心、
以点电荷到A点的距离为半径的圆面上，如图乙所示。由点电荷电场线的特点
和做功的表达式W=Flcos θ分析可得，力与位移的方向垂直，才能使得静电力
归纳总结：零电势点只与电势高低有关，与电势差的高低无关， 所以在电场中静电力做的功与零电势点的规定没有关系。
环节三：等势面
【练习题1】如图所示，在水平向右的匀强 电场中，垂直于电场线方向的平面上有任意两 点A、B，将电荷q沿直线从A点移动到B点。
(1)证明A、B两点的电势φA=φB。 (2)求将电荷q沿AMB从A点移动到B点，静电力做了多少功？ (1)由于静电力方向沿水平方向，而AB直线与水平方向垂直，根据WAB= Flcos θ可知，静电力与位移之间总是相互垂直的关系时，静电力始终不做功， 则有WAB=qUAB=0，可得UAB=0，所以φA=φB。 (2)将电荷q沿AMB从A点移动到B点，根据WAB=qUAB，且UAB=0，可得WAB=0。
环节二：静电力做功与电势差之间的关系
(2)根据第(1)问的计算结果，可知UAB=80 V，UBC=-200 V， UAC=φA-φC=-120 V。
(3)电荷量为q'=-1.5×10-9 C的点电荷，从A点移动到C点时，静 电力做的功WAC=q'UAC=(-1.5×10-9)×(-120) J=1.8×10-7 J，即静电力 做了1.8×10-7 J的正功。
始终不做功，电势差保持为0，电势始终相等。
环节三：等势面
在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面。与电场线的功能 相似，等势面也是用来形象地描绘电场的物理模型。那么，等势面与电 场线有什么关系呢？

10.2电势差课件高二上学期物理人教版2

10.2电势差课件高二上学期物理人教版2
能先减小后增大
D.一带正电的粒子从a点静止释放，仅在电场力作用下将沿电场线运动
4.(2022 湖北黄冈期末)(多选)如图，一带正电的点电荷固定于0点，两虚线
圆均以0为圆心，两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹， a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是(BD)
在同一个等势面上，任何两点的电势都相等。 所以，在同一个等势面上移动电荷时，静电力不 做功。由此可知，等势面一定跟电场线垂直，即 跟电场强度的方向垂直。这是因为，假如不垂直， ➢这里讨论等势面与 电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面 电场线的关系时用 上移动电荷时静电力就要做功，这与这个面是等 到了反证法。反证 势面矛盾。前面已经说过，沿着电场线的方向， 法是科学研究中重 电势越来越低。所以，概括起来就是：电场线跟 要的逻辑方法。 等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低 的等势面。
(2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4 J
例3.如图，匀强电场的电场强度E=1.2×102 N/C，方向水平向右，一电荷量为
q=4×10-8 C的正点电荷沿半径为R=20 cm的圆周，从A点移动到B点，已知
∠AOB=90°，求: (1)这一过程静电力做正功还是负功? 做了多少功？ (2)A、B两点间的电势差UAB为多大?
几种典型电场的等势面：
1、点电荷电场中的等势面： 以点电荷为球心的一簇球面
2、等量异种点电荷电场中的等势面： 两簇对称曲面
等量异种电荷等差等势面
高峰与深井的等高线
3、等量同种点电荷电场中的等势面：
两簇对称曲面
φ
降D
低
A
oφ
B C
降 低
等量同种电荷等差等势面

高二上学期物理人教版(2019)必修第三册课件10.2 电势差

高二上学期物理人教版(2019)必修第三册课件10.2 电势差

新知探究
知识点 1 电势差
2．公式：若A点电势为φ ，B点电势为φ .，则U ＝φ －φ 或
U ＝φ －φ
显然U =-U
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。
新知探究知ຫໍສະໝຸດ 点 1 电势差3.标矢性：电势能是标量，其正负代表A、B两点电势的高低关系
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
L
D、粒子从L到M的过程中，动能减少
K
M
N
新知探究
知识点 3 等势面
例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电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正
功W2，则（ D ）
c
A.W1 W2，1 2
B.W1 W2，1 2
C.W1 W2，1 2
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
，D不符合题意。

10.2 电势差课件-物理人教版(2019)必修第三册

10.2 电势差课件-物理人教版(2019)必修第三册

功1.6 ×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？哪点最低？
（2）A、B间， B、C间， A、C间的电势差各是多少？
推论：
U AC U AB U BC
（3）把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点，电场力做多少功？
到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则（
）
A．若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功
B．若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功
C．直线c位于某一等势面内，φM<φN
D．直线a位于某一等势面内，φM>φN
【正确答案】C
课堂练习
【 练 习 3 】 （2022·湖北·宜城市第一中学高一阶段练习）空间存在甲、乙
D．负电荷从C点移至D点，电势能增大
【正确答案】C
课堂练习
【 练 习 4 】 某棵大树被雷电击中：此时以大树为中心的地面上形成了电场
，该电场中三个等势面分布及电场中M、N两点的位置如图所示，虚线是一
组等间距同心圆，M、N两点在同一半径上。下列说法正确的是（
A．M点比N点电势低
B．电场强度的方向由N点指向M点
复习导入
某个电荷在确定的电场中由A点移动
A
到B点，静电力做的功 与A、B两点
F
E
B
电势能的关系？
一、电势差
1. 定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。
UAB=A－B
2.静电力做功与电势差的关系：
3.单位：伏特
U AB
WAB

q
A
F
V
4.电势差是标量，但有正负
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人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
练习2：
关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确的是 BD
A、UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB = φB − φA B、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB = −UBA C、φA 、φB都有正负，所以电势是矢量 D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无 穷远处为零电势点
§10.2 电势差
复习提问：
1、静电力做功的特点是什么？
静电力做的功与电荷的起始位置 和终止位置有关，但与电荷经过的路 径无关。
2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似？
重力势能
电势能与重力势能
结论：静电力做正功，电势能减小；
静电力做负功(克服电场力做功)， WAB EPA EPB
电势能增大。
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
（2）AB之间的电势差
UAB=WAB/q=75V
A点电势比B点电势高75V
BC之间的电势差
图
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AB+的U电BC势差
练习1：
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
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
课堂小结：
一、电势差：电场中两点间电势的差值叫做 电势差，也叫电压。
U AB A B
二、静电力做功与电势差的关系
WAB qU AB
U AB
WAB q
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
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
即静电力做正功1.875×10-7J
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. .A B
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
与WAB、q无关
2、WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关
3、 WAB 、q、UAB 三个物理量都是可正 可负，那么这三个物理量取正与取负分 别表示什么意思？
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
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三、典例评析：
例题1、在图中，如果B 板接地（取大地的电势为 0，则与大地相连的导体 的电势也为0），则A点 电势为8V，M点的电势为 6V，N点的电势为2V，M、 N两点间的电势差是多少 伏？如果改为A板接地， 问：B板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多 大？M、N两点间的电势 差为多少伏？
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U AB A B
U BA B A
U AB U BA
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
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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
q A qB
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三、典例评析：
例题2、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-4.0×107J。 （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？
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
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q(A B )
即 WAB qU AB
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讨论与交流：
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？ 由电场本身的因素决定
电势
电荷在电场中某一点的电势能与它 的电荷量的比值
公式：
EP
q
变形 EP q
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，两点间电势差 与零电势点的选择无关。
一、电势差
在物理学中，电势的差值往往比 电势更重要。电场中两点间电势的差 值叫做电势差，也叫电压。设电场中 A点的电势为φA，B点的电势为φB。
（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。
人教版（2019）高二物理必修第三册 第十章1 0.2电 势差(共 19张PP T)
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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 动到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
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