2020学年高中物理电势差新人教版选修3-1ppt课件

1、5 5 电势差电势差aabbU1.1.理解掌握电势差的概念、定义式。理解掌握电势差的概念、定义式。2.2.能够根据电势差的定义式进行有关计算。能够根据电势差的定义式进行有关计算。一、电势差与电势的关系一、电势差与电势的关系电势差：电势差：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。BA设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为则有则有或者表示成或者表示成显然显然BAABUUABBAUBAABU1.1.电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示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？什么意义？2.2.电势的数

2、值与零电势点的选取有关，电势差的数值与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零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？似？表示两点电势的高低表示两点电势的高低 无关无关 与高度差相似与高度差相似ABCD0V1V2V3V小结：高度和电势都具有相对性，电势与零电势点的选取小结：高度和电势都具有相对性，电势与零电势点的选取有关，电势差与零电势点的选取无关。有关，电势差与零电势点的选取无关。E0V1V2V-1V二、静电力做功与电势差的关系二、静电力做功与电势差的关系)(BAq电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点，点，

3、PBPAABEEWBAABqUWqWUABBA即即或或BAqq应用公式应用公式 , , 时应注意各物理量都时应注意各物理量都有符号。有符号。qWUABBAqEP 计算时可代入符号进行计算，结果的正负只说明所计算时可代入符号进行计算，结果的正负只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。系或其他问题。例例1.1.在电场中把在电场中把2.02.010-9C10-9C的正电荷从的正电荷从A A点移到点移到B B点，静电点，静电力做功

4、力做功1.51.510-7J10-7J。再把这个电荷从。再把这个电荷从B B点移到点移到C C点，静电力点，静电力做功做功-4.0-4.010-7J10-7J。（1 1A A、B B、C C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？三点中哪点电势最高？哪点电势最低？（2 2A A、B B间，间，B B、C C间，间，A A、C C间的电势差各是多大？间的电势差各是多大？（3 3把把-1.5-1.510-9C10-9C的电荷从的电荷从A A点移到点移到C C点，静电力做多少点，静电力做多少功？功？（4 4根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图，根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图，标出标出

5、A A、B B、C C三点可能的位置。三点可能的位置。解析：解析： （1 1正电荷从正电荷从A A移动到移动到B B，静电力做正功，所以，静电力做正功，所以A A点的电点的电势比势比B B点的高。电荷从点的高。电荷从B B移动到移动到C C，静电力做负功，所以，静电力做负功，所以C C点的电势比点的电势比B B点的高。但点的高。但C C、B B间的电势差的绝对值比间的电势差的绝对值比A A、B B间的电势差的绝对值大，所以间的电势差的绝对值大，所以C C点电势最高，点电势最高，A A点次之，点次之，B B点电势最低。点电势最低。（2 2A A、B B之间的电势差之间的电势差qWUABABVV7

6、5100 . 2105 . 197A A点的电势比点的电势比B B点高点高75V75VB B、C C间的电势差间的电势差qWUBCBCVV200100 . 2100 . 497C C点的电势比点的电势比B B点的电势高点的电势高200V200VA.CA.C间的电势差间的电势差BCABACUUUVVV12520075C C点电势比点电势比A A点的电势高点的电势高125V125V（3 3电荷电荷 从从A A点移动到点移动到C C点时，静电力点时，静电力做的功为做的功为9q1.5 10 C ACACWq U97( 1.5 10 ) ( 125)J1.875 10 J （4 4电场分布示意图和电场分

7、布示意图和A A、B B、C C三点可能的位置如图三点可能的位置如图B BA AC C例例2.2.如下图，在同一条电场线上有如下图，在同一条电场线上有A A、B B、C C三点，三点的电势三点，三点的电势分别是分别是 ， ， ，将电荷量，将电荷量 的点电荷从的点电荷从A A移到移到B B，电场力做功多少？电，电场力做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从势能变化了多少？若将该电荷从B B移到移到C C，电场力做功多少？，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？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？5V A0 C2V B6q6 10 C A AB B

8、C C解析：解析：A AB BC C将点电荷从将点电荷从A A移到移到B B，电场力做功，电场力做功 可知，电场力做了可知，电场力做了4.24.210-5J10-5J的负功，因此电势能增加的负功，因此电势能增加了了4.24.210-5J10-5J。ABABqUW)(BAqJ)2(51066J5102 . 4将点电荷从将点电荷从B B移到移到C C，电场力做功，电场力做功 因此电场力做正功因此电场力做正功1.21.210-5J10-5J，电势能减少了，电势能减少了1.21.210-5J10-5J。A AB BC CBCBCqUW)(CBq66 10( 2)J 51.2 10 J由可知，该点电荷在

9、由可知，该点电荷在B B处的电势能最大。处的电势能最大。 pEq 例例3.3.（20192019福建高考如图福建高考如图, ,在点电荷在点电荷Q Q产生的电场中产生的电场中, ,将两个带正电的试探电荷将两个带正电的试探电荷q1q1、q2q2分别置于分别置于A A、B B两点两点, ,虚线虚线为等势线为等势线. .取无穷远处为零电势点取无穷远处为零电势点, ,若将若将q1q1、q2q2移动到无穷移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等远的过程中外力克服电场力做的功相等, ,则下列说法正确则下列说法正确的是的是( () ) A.AA.A点电势大于点电势大于B B点电势点电势B.AB.A、B B

10、两点的电场强度相等两点的电场强度相等C.q1C.q1的电荷量小于的电荷量小于q2q2的电荷量的电荷量D.q1D.q1在在A A点的电势能小于点的电势能小于q2q2在在B B点的电势能点的电势能解析：解析：选选C.由于将由于将q1、q2移到无穷远过程外力克服电场力做移到无穷远过程外力克服电场力做的功相等的功相等,则则q1在在A点的电势能等于点的电势能等于q2在在B点的电势能点的电势能,D错错.由由于电场力做负功于电场力做负功,则电场线由外指向内则电场线由外指向内,B点电势大于点电势大于A点电点电势势,A错错.A点所处电场线密点所处电场线密,场强大场强大,A、B两点电场强度方向两点电场强度方向也不

11、同也不同,B错错.据据W=qU及及A点到无穷远电势差大于点到无穷远电势差大于B点到无穷点到无穷远远电势差电势差,因此因此q1的电荷量小于的电荷量小于q2的电荷量的电荷量,C对对.1.1.关于电势差和电场力做功的说法中，正确的选项是关于电势差和电场力做功的说法中，正确的选项是: : ( ) ( )A.A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电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荷量决定荷的电荷量决定B.B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势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荷量决定差和该电荷的电荷量决定C.C.电势差是标量，电场力做的

12、功是标量电势差是标量，电场力做的功是标量D.D.在匀强电场中与电场线垂直的方向上任意两点的电势在匀强电场中与电场线垂直的方向上任意两点的电势差为零差为零BCBC2.2.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A.A.重力做功与路径无关，与移动物体的初、末位置的竖直高重力做功与路径无关，与移动物体的初、末位置的竖直高度差有关，即度差有关，即WAB=mghABWAB=mghABB.B.静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初、末位置的电静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初、末位置的电势差有关，即势差有关，即WAB=qUABWAB=qUABC.C.重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功则重力势

13、重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功则重力势能增加能增加D.D.静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正功，负电荷电势能减少荷做正功，负电荷电势能减少ABCDABCD3.3.正电荷在电场中沿某一电场线从正电荷在电场中沿某一电场线从A A到到B B，此过程中可能出，此过程中可能出现的是：（现的是：（ ）A.A.电场力的大小不断变化电场力的大小不断变化 B.B.电场力的大小保持不变电场力的大小保持不变C.C.电荷克服电场力做功电荷克服电场力做功 D.D.电荷的电势能不断减小电荷的电势能不断减小 ABCDABCD4.4.如图如图A A

14、、B B为两等量异号电荷，为两等量异号电荷，A A带正电，带正电，B B带负电，在带负电，在A A、B B连线上有连线上有a a、b b、c c三点，其中三点，其中b b为连线的中点，为连线的中点，ab=bcab=bc，那么：（那么：（ ）A.aA.a点与点与c c点的电场强度相同点的电场强度相同 B.aB.a点与点与c c点的电势相同点的电势相同C.aC.a、b b间电势差与间电势差与b b、c c间电势差相等间电势差相等 D.D.点电荷点电荷q q沿沿A A、B B连线的中垂线移动，电场力不做功连线的中垂线移动，电场力不做功ACDACD5.5.将一正电荷从无穷远处移向电场中将一正电荷从无穷

15、远处移向电场中M M点，电场力做功为点，电场力做功为6.06.010-9J10-9J，若将一个等量的负电荷从电场中，若将一个等量的负电荷从电场中N N点移向无穷点移向无穷远处，电场力做功为远处，电场力做功为7.07.010-9J10-9J，则，则M M、N N两点的电势两点的电势m m、n n有如下关系（有如下关系（ ）A.mA.mn n0 B.n0 B.nm m0 0 C.nC.nm m0 D.m0 D.mn n0 0C C6.6.在静电场中，一个带电量在静电场中，一个带电量q=2.0q=2.010-9C10-9C的负电荷从的负电荷从A A点点移动到移动到B B点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为4.0