电势和电势差复习课件

1、1 1、重力是怎么产生的？、重力是怎么产生的？2 2、什么是重力势能？它跟哪些因素有关？、什么是重力势能？它跟哪些因素有关？重力是地球对物体的吸引而产生重力是地球对物体的吸引而产生 由于地球和物体之间存在着相互作用，物由于地球和物体之间存在着相互作用，物体具有体具有“做功的本领做功的本领”，因而有，因而有“能量能量”，这，这种能量就是重力势能。种能量就是重力势能。 它由它由“位置位置”决定：决定： Epmgh还还记记得得吗？吗？3 3、为什么说重力势能具有相对性？、为什么说重力势能具有相对性？4 4、重力做功跟重力势能变化有什么关系？、重力做功跟重力势能变化有什么关系？ 因为高度具有相对性因为

2、高度具有相对性 而而 Epmgh 重力做功的过程，就是重力势能改变的过重力做功的过程，就是重力势能改变的过程。重力做正功，重力势能减小；重力做负功，程。重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加，且有：重力势能增加，且有： WABmghA mghBmghAB 所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进所谓类比，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，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进一步推断它们在其他方面 也可能有相同或类似的也可能有相同或类似的属性。属性。 “ “类比类比”法是一种科学的研究方法。法是一种科学的研

3、究方法。1 1、你知道什么叫、你知道什么叫“类比类比”吗？吗？2 2、地球与物体之间的相互作用和哪一类电荷间、地球与物体之间的相互作用和哪一类电荷间的相互作用的相互作用“类似类似”？ 地球与物体之间存在着引力，它相当于一对异种地球与物体之间存在着引力，它相当于一对异种电荷之间的作用电荷之间的作用3 3、借助、借助“类比类比”的方法和你对重力场的了解，的方法和你对重力场的了解，你可推断出电场应该具有哪些属性？你可推断出电场应该具有哪些属性？重力重力电场力电场力物体在重力场中移动，重力做功物体在重力场中移动，重力做功 电荷在电场中移动，电场力也会做功电荷在电场中移动，电场力也会做功重力势能重力势能

4、“电场力势能电场力势能”（称（称电势能电势能）重力做正（负）功，重力势能减小（增加）重力做正（负）功，重力势能减小（增加） 电场力做正（负）功，电势能减小（增）电场力做正（负）功，电势能减小（增）重力势能由高度决定重力势能由高度决定电势能电势能呢呢？重力的功：重力的功：WABmghAB ，取决于高度差，取决于高度差 电场力的功取决于什么电场力的功取决于什么呢呢？我们借助类比定义几个物理量：我们借助类比定义几个物理量：重力势能：重力势能： Epmgh定义：电荷在电场中具有的能量叫电势能定义：电荷在电场中具有的能量叫电势能 电势能：电势能： Epq与高度与高度h h对应的物理量对应的物理量叫叫电势

5、电势即电势：即电势：E Ep pq q （ hEpmg ） 定义：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量定义：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量的比值叫电势的比值叫电势电势的单位：伏特（电势的单位：伏特（V V）1 1、一个质量为、一个质量为m的物体在重力场中的重力势能大小由的物体在重力场中的重力势能大小由什么来决定？一个电量为什么来决定？一个电量为q的电荷在电场中的电势能大的电荷在电场中的电势能大小又由什么决定？小又由什么决定？ 重力势能由高度决定，电势能由电势决定，即电重力势能由高度决定，电势能由电势决定，即电势是描述电场能的特性的物理量势是描述电场能的特性的物理量2 2、你认为电势是相对

6、量吗，电势能呢？、你认为电势是相对量吗，电势能呢？ 电势与高度类似，是电势与高度类似，是“相对量相对量”，电场中某点电，电场中某点电势的大小与参考点选择有关势的大小与参考点选择有关 电势的参考点通常选择大地或无穷远点电势的参考点通常选择大地或无穷远点 电势能也是相对量电势能也是相对量 定义：电场中任意两点的电势的差值，叫这两点定义：电场中任意两点的电势的差值，叫这两点间的电势差间的电势差 重力场中重力场中A、B两点间高度差：两点间高度差： hABhAhBA A、B B两点电势差：两点电势差：U UABABA AB B重力的功：重力的功：WABmghA mghBmghAB电场力的功：电场力的功：

7、WABqA qBqUABWABqUAB 是一个非常重要的公式是一个非常重要的公式3 3、你认为跟高度差对应的物理量是什么？、你认为跟高度差对应的物理量是什么？4 4、我们把高度相同的点连成的线叫等高线，构成的、我们把高度相同的点连成的线叫等高线，构成的面可以叫等高面。那么，在电场中，电势相同的点连面可以叫等高面。那么，在电场中，电势相同的点连成的线或构成的面可以怎样称谓呢？成的线或构成的面可以怎样称谓呢？ 在电场中，电势相同的点连成的线叫等势线，在电场中，电势相同的点连成的线叫等势线，构成的面叫等势面构成的面叫等势面5 5、在同一等高线或等高面上，任两点高度差为多大？、在同一等高线或等高面上，

8、任两点高度差为多大？在同一等高线或等高面上移动物体，重力是否做功？在同一等高线或等高面上移动物体，重力是否做功？在电场中，同一等势线或等势面上任两点电势差为多在电场中，同一等势线或等势面上任两点电势差为多大？在同一等势线或等势面上移动电荷，电场力是否大？在同一等势线或等势面上移动电荷，电场力是否做功？做功？ 在电场中，同一等势线或等势面上任两点间电在电场中，同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在同一等势线或等势面上移动电荷电场势差为零，在同一等势线或等势面上移动电荷电场力不做功力不做功刚才学了什么？刚才学了什么？1、电势能：、电势能：电荷在电场中具有的能量叫电势能电荷在电场中具有的能量叫电

9、势能 公式：公式： Epq 电场力做功：电场力做功：WABqUAB 3、等势面：、等势面：电势相同的点构成的面电势相同的点构成的面 同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在其上移动电荷电场力不做功其上移动电荷电场力不做功2、电势、电势 电势差电势差 电势电势 电势差：电势差：电场中某点试探电荷的电势能与自身电场中某点试探电荷的电势能与自身电量的比值叫电势。电场中两点电势的差值叫这两电量的比值叫电势。电场中两点电势的差值叫这两点的电势差点的电势差 电势：电势： Epq 电势差：电势差：UABAB1 1、如图示，在电场中的三点、如图示，在电场中的三点A

10、A、B B和和C C 之间之间移动电荷时，会有移动电荷时，会有A A、将同一电荷从、将同一电荷从A A点直接移到点直接移到B B点，和从点，和从A A点点经过经过C C点再移到点再移到B B点，电场力做功完全相同点，电场力做功完全相同B B、将同一电荷从、将同一电荷从A A点加速移到点加速移到B B点，和减速移到点，和减速移到B B点，电场力做点，电场力做功完全相同功完全相同C C、将不同电荷从、将不同电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做的功与电量的比值相同点，电场力做的功与电量的比值相同D D、将同一电荷从、将同一电荷从A A点直接移到点直接移到B B点，和从点，和从A A点经过点经过

11、C C点，电场力做点，电场力做的功与电量的比值相同的功与电量的比值相同课堂基础及思维训练：课堂基础及思维训练：ABCD2 2、关于对、关于对UAB =WAB/q 和和WAB = qUAB的理解，正确的是的理解，正确的是A A、电场中、电场中A A、B B两点的电势差和两点间移动电荷的电量两点的电势差和两点间移动电荷的电量q q成反比成反比B B、在电场中、在电场中A A、B B两点移动不同的电荷，电场力的功两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量和电量q成正比成正比C C、UAB与与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D、WAB与与q、UAB无关无关

12、，与电荷移动的路径无关，与电荷移动的路径无关BC3 3、图为电场中的一条电场线，、图为电场中的一条电场线，A A、B B为这条电场线上的两点，则为这条电场线上的两点，则A A、B B点的场强一定比点的场强一定比A A点的小点的小B B、B B点的电势一定比点的电势一定比A A点的低点的低C C、将电荷从、将电荷从A A点移到点移到B B点，电荷的电势能一定减小点，电荷的电势能一定减小D D、A A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到B B点点B B4 4、关于电势差、关于电势差U UABAB和电势和电势A A 、B B的理解，正确的是的理

13、解，正确的是A A、U UABAB表示表示B B点与点与A A点之间的电势差，即点之间的电势差，即U UABAB = = B B A AB B、U UABAB和和U UBABA是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：U UAB AB = = U UBABAC C、A A 、B B都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢量D 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、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远处为零电势点BDBD5 5、有一个带电量、有一个带电量q = q = 3.03.010106 6 C C的点电荷，从电场中的的点电荷，从电

14、场中的A A点点移到移到B B点时，克服电场力做功点时，克服电场力做功6.06.010104 4J J，从，从B B点移到点移到C C点时，电点时，电场力做功场力做功9.09.010104 4 J J。试问：。试问：（1 1）A A、B B、C C三点之间的电势差三点之间的电势差U UABAB 、U UBCBC和和U UCACA各是多少？各是多少？（2 2）若规定）若规定B B点电势为零，则点电势为零，则A A、C C两点的电势两点的电势A A和和C C各是多各是多少？该电荷在少？该电荷在A A、C C两点的电势能两点的电势能E EPAPA和和E EPCPC分别又是多少？分别又是多少？ 5 5

15、、下列说法正确的是、下列说法正确的是A A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功B B、电荷从、电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等势点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等势面移动的面移动的C C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的D D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面AD（1 1）200V200V，300V300V，100V100V（2 2）200V200V，300V300V； 6.06.010104 4J

16、J， 9.09.010104 4J J作业：作业：1 1、总结、总结“类比法类比法”，试用类比法研究一个问题，试用类比法研究一个问题2 2、完成所发练习各题、完成所发练习各题一、静电力做功的特点一、静电力做功的特点： W=qEL 二、电势能二、电势能:WWF F= E= EP1P1- E- EP2P2=-=- E EP P电场力做正功，电势能减少；电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。电场力做负功，电势能增加。三、电势：三、电势：qEP单位：单位：，符号为，符号为与零势能点与零势能点的选择有关。的选择有关。 沿电场线沿电场线 ( (场强场强) )方向电势越来越低方向电势越来越低

17、正正电荷在电荷在高电势高电势处电势能大，处电势能大，负负电荷在电荷在低电势低电势处电势能大处电势能大四、等势面四、等势面等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面向电势低的等势面在等势面上移动电荷，电场力做功为零在等势面上移动电荷，电场力做功为零如何测量一楼房的高度？如何测量一楼房的高度？结论：楼房的高度并不会因为选择的参考基面不同结论：楼房的高度并不会因为选择的参考基面不同而不同！而不同！类比法类比法重力场重力场电场电场 重力重力电场力电场力某点的高度某点的高度某点的电势某点的电势重力势能重力势能电势能电势能重力做功重力做功电场力做功

18、电场力做功WG= EP1-EP2W电= EPA-EPB两点间高度差两点间高度差？一、电势差与电势的关系一、电势差与电势的关系BAABUABBAUABABUU则有则有或者表示成或者表示成显然显然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1、电势差：、电势差： 电场中两点间电势的差值，叫做电场中两点间电势的差值，叫做电势差电势差，也叫也叫电压电压。ABABU则有则有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例如：例如：A BCD0V1V2V3V电势具有相对性，电势具有相对性，某一点的电势某一点的电势与参考点的选择有与参考点的选择有关，

19、关，可以理解为距离零参考点的电势差可以理解为距离零参考点的电势差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)(BAqPBPAABEEW；BAABqUWqWUABBA即即或或BAqq 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，A AB B电势差的另一种定义方法电势差的另一种定义方法-比值定义法比值定义法ABABWUq电势差在数值上等于移电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功动单位正电荷所做的功1 1、U UABAB由什么决定？跟由什么决定？跟WWABAB、q q有关吗？有关吗？ 由电场本身的因素决定，由电场本身的因素决定，与与WWABAB、

20、q q无无关关2 2、WWAB AB 跟跟q q、U UABAB有关吗？有关吗？ 跟跟q q、U UABAB都有关都有关 思考思考?学习电势差时应注意几个问题学习电势差时应注意几个问题1 1、应注意、应注意W WABAB、 U UABAB和和q q取正号与取负号的物取正号与取负号的物理意义。理意义。2 2、电势差也叫电压，在很多场合电压不带正、电势差也叫电压，在很多场合电压不带正负号。负号。3 3、用用 计算电场力做功时，不必考虑计算电场力做功时，不必考虑电场力的大小和电荷的移动的路径。电场力的大小和电荷的移动的路径。4.4.BAABqUW 功的单位：功的单位：焦耳（焦耳（J） 或电子伏特（或

21、电子伏特（ev）JVCev1919106 . 111060. 11 在电场中把在电场中把2.0 -9-7-7A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？三点中哪点电势最高？哪点最低？A、B间，间， B、C间，间， A、C间的电势差各是多少？间的电势差各是多少？把把-1.5 9典型例题：典型例题：电势是相对的、电势差是绝对的电势是相对的、电势差是绝对的课堂课堂小结小结电势、电势差电势、电势差电势电势差差 qUWU UU标量，正负表示初末位标量，正负表示初末位置电势高低关系置电势高低关系静电力做功静电力做功与电势差的与电势差的关系关系qWU1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB = 20V，

22、将点电荷q = -210-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？解：电场力所做的功WAB =q UAB= （-210-9） 20J= -4.010-8J电场力做负功，电势能电场力做负功，电势能增加，增加增加，增加4.010-8J课后练习题1：-19-19-193.在研究微观粒子常用电子伏特在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能量的做能量的单位。单位。1eV等于一个电子经过等于一个电子经过1v电压加速后所电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。关系。课后练习题3：1. 1.如图，如果如图，如果B

23、B板接地（取大地的电势为板接地（取大地的电势为0 0，则与，则与大地相连的导体的电势也为大地相连的导体的电势也为0 0）A A板的电势为板的电势为8V8V，MM点的电势为点的电势为6V6V，NN点的电势为点的电势为2V.2V.则：则：（1）M、N两点间的电势差两点间的电势差UMN是多少伏？是多少伏？ N、M两点间的电势差两点间的电势差UNM又是多少伏？又是多少伏？(2)如果是改为如果是改为A板接地，板接地，B板的电势是多大？板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多大？两点的电势各为多大？此时，此时， M、N两点间的电势差两点间的电势差UMN又又是多少伏？是多少伏？ +MNABE4V-4V-8V

24、-2V -6V4V2 2、如图所示的电场，、如图所示的电场，E=1000V/C,ab=3cm,bc=2cmE=1000V/C,ab=3cm,bc=2cm。将电荷量为将电荷量为q=5q=51010-8 -8C C的点电荷沿矩形的点电荷沿矩形abcdaabcda移动移动一周。则电场力做的总功为一周。则电场力做的总功为； a a、b b两点间的电势差两点间的电势差U Uabab为为 ；a a、c c两点的电势两点的电势差差U Uacac为为 。Eabcd030V30V 3 3、在如图所示的电场中，把、在如图所示的电场中，把点电荷点电荷q q=+2=+21010-11-11C C，由，由A A点移到点

25、移到B B点，电场力做功点，电场力做功W WABAB=4=41010-11-11J J。A A、B B两点间的电势差两点间的电势差U UABAB等于多少？等于多少？B B、A A两点间的电势差两点间的电势差U UBABA等于多少？等于多少？ UAB=2VUBA= -2V1、电势差、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压。：两点的电势之差，也叫电压。2、静电力做功与电势差的关系：、静电力做功与电势差的关系： 3、电势差、电势差UAB与与q、WAB均无关，仅与电场中均无关，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两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。质。4、电势差的单位：伏特、电势差

26、的单位：伏特 符号符号V 1V=1 J/C5、电势差是标量。、电势差是标量。BAABqUWqWUABBA或或小结小结重力重力场场在地球的周围存在地球的周围存在重力场在重力场 电场电场在电荷的周围存在电在电荷的周围存在电场场重力重力势能势能由相互作用的物体和由相互作用的物体和地面间的相对位置决地面间的相对位置决定的势能叫重力势能定的势能叫重力势能电势能电势能由相互作用的电荷间的由相互作用的电荷间的相对位置决定的势能叫相对位置决定的势能叫做电势能做电势能重力重力做功做功与重与重力势力势能的能的变化变化关系关系重力做功重力势能减重力做功重力势能减少；克服重力做功重少；克服重力做功重力势能增加；重力做

27、力势能增加；重力做功的多少等于重力势功的多少等于重力势能的变化量能的变化量电场力电场力做功与做功与电势能电势能的变化的变化关系关系电场力做功电势能减少；电场力做功电势能减少；克服电场力做功电势能克服电场力做功电势能增加；电场力做功的多增加；电场力做功的多少等于电势能的变化量少等于电势能的变化量高高度度指相对于参考平面（零指相对于参考平面（零高度）的距离在同一高高度）的距离在同一高度处度处电势电势指相对于零电势点的电指相对于零电势点的电势值在同一位置势值在同一位置 高度高度差差A A、B B两点高度的差值两点高度的差值 电势差电势差 指指A A、B B两点电势的差值两点电势的差值1. 下列说法正

28、确的是（下列说法正确的是（ ） A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关关 B.电势差是个标量，但是有正负之分电势差是个标量，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，只跟这两点的位置势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。有关。 D. AB两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而改变，所以同位置而改变，所以UAB=UBA BC2.对于电场中对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是（两点，下列说法中正确的是（ ）A：电势差的定义式：电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势，说明两点间的电势 差差UAB与电场力做功与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的成正比，与移动电荷的 电荷量电荷量q成反比。成反比。B：A、B两点间的电势差等于将正电荷从两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到点移动到 B点电场力做的功。点电场力做的功。C：将：将1