10.2 电势差 课件-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

F第2节电势差一.电场的基本性质1.在电场中受电场力2.在电场中有电势能EPqF

q

反映电场电势能的本领反映电场力的强弱+=E=φq注意：②E和φ只有与电场有关，与试探电荷无关①F与EP由试探电荷和电场共同决定沿着电场线电势在减小ABφA>φB第2节电势差一.电场的基本性质二.电势差(U)1.定义：两点间φ的差值2.定义式：3.单位：伏特(V)4.标矢性：标量，有正负注意：①UAB的正负不表示大小，+qAB而表示A.B两点φ的高低②电势差又叫电压F+CA、B有电势差电场力做功吗？B、C没电势差电场力做功吗？三.U与WAB的关系第2节电势差一.电场的基本性质二.电势差(U)+qABqE+01.推导：即：22注意：①UAB反映的是电场本身的性质，与试探电荷无关②q的正负一定要带入,qE-q-③UAB与零电势点的选取无关此公式适应与任何电场L例：一质子经过A、B两点的电势差是1V,电场力做了多少功？注意：功的新单位电子伏特(ev)1ev==1.6x10-19J三.U与WAB的关系第2节电势差一.电场的基本性质二.电势差(U)1.推导：2.变式：1.6x10-19J+qABqE+022qE-q-L即：四.E、φ、Uq

F

1.E=2.φA=EPAq3.UAB=WABq=WA0q注意：①E、φ、U都是用来描绘电场的，与试探电荷无关②E的计算q不带正负，φ、U则必带正负，三.U与WAB的关系第2节电势差一.电场的基本性质二.电势差(U)且由高等势面指向低等势面五.等势面1.定义：电势相同的点构成的面2.等势面的特点(1)电场线跟等势面垂直，ACBφA>φB=φC+(2)在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功(3)不同等势面在空间不相交、不相切(4)同一导体表面是个等势面，整个导体是个等势体四.E、φ、U三.U与WAB的关系第2节电势差一.电场的基本性质二.电势差(U)(1)正点电荷：+同心圆(2)负点电荷：-同心圆(3)等量异种点电荷：注意：①②③若取无穷远为参考点，正电荷周围φ>0,+FV在同一等势面上移动电荷电场力不做功，且高等势面指向低等势面①②③负电荷周围φ<03.几种常见电场的等势面(3)等量异种点电荷：-Q+Q蜜蜂眼+AB+正电荷从A点移到B点，电势能怎么变？正电荷从高电势移到低电势，所以电势能减小①③②④⑤等势面能很方便的判断电势能的变化⑥⑦(1)正点电荷：同心圆(2)负点电荷：同心圆3.几种常见电场的等势面注意：若取无穷远为参考点，中垂线φ=0。(3)等量异种点电荷：(4)等量同种点电荷：+Q+Q望远镜蜜蜂眼(1)正点电荷：同心圆(2)负点电荷：同心圆3.几种常见电场的等势面①②对称的①②等势面哪个电势高？ABA、B哪点电势高？(5)匀强电场：E(3)等量异种点电荷：(4)等量同种点电荷：望远镜蜜蜂眼(1)正点电荷：同心圆(2)负点电荷：同心圆3.几种常见电场的等势面φA=qESq=ESA0：参考点qES+q6V4V2V0V等差等势面等差等势面为平行等距的平面-①②③注意：对于非匀强电场，电场线密集的地方等差等势面也密集=3N/C=2m例1：在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75V，B、C两点间的电势差UBC＝－200V，则A、B、C三点的电势高低关系为(

)

A．φA>φB>φC

B．φA<φC<φB

C．φC>φA>φB

D．φC>φB>φAC例2：

如图所示，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10V、6V和－2V，则UAB＝______，UBC＝______，UCA＝________.

012V－12V例3:如图所示，匀强电场的场强E＝1.2×102N/C，方向水平向右，一点电荷q＝4×10－8C沿半径为R＝20cm的圆周，从A点移动到B点，已知∠AOB＝90°，求：(1)这一过程中电场力做多少功？是正功还是负功？(2)A、B两点间的电势差UAB为多大？qEL解:(1)WAB=-qER=-9.6×10－7J(2)UAB=WABq=-9.6×10－74×10-8=－24V例4．有一带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，点电荷克服电场力做功6×10－4J，从B点移到C点，电场力对电荷做功9×10－4J，求A、C两点间的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高．=－100V

解:UAC=WACqWAB+WBCq==-6×10－4－3×10－6+9×10－4

C点例5:如图所示，在O点放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v，试求：(1)小球通过C点的速度大小．(2)小球由A到C的过程中电势