电势差（课件） 2024-2025学年高二物理（人教版2019必修第三册）

第十章：第2节电势差高中物理必修第三册目录CONTENT高中物理必修第三册电势差等势面新课引入00.高中物理选择性必修第一册ABmghAhBhAB在地理位置中的A、B两点2.选取不同的参考平面，从A到B重力做的功是否改变？1.分别选取地面和B所在的平面为参考平面，A、B两点的高度差是否改变？3.影响重力做功大小的是A、B两点之间高度值，还是A、B两点之间高度的差值呢？类比思考00.高中物理选择性必修第一册

某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？ABFE电势差第一部分电势差的概念01.高中物理必修第三册+FEAB？？？01.概念：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。UAB=

A－

BUBA=

B－

AUAB=－UBA

2.单位：伏特V电势差01.高中物理必修第三册3.电势差也叫电压4.电势差是标量，但有正负UAB=

A－

BUAB＞0UAB＜0

A＞

B

A＜

B对电势差的理解01.高中物理必修第三册1.描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。如UAB或UBA。2.电势差与零电势点的选取无关。3.电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定。4.电势差的正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。5.推论：高中物理必修第三册ABFEWAB=－

Ep＝EpA－EpB＝q

A－q

B＝q(

A－

B)＝qUAB适用于恒力和变力做功电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值电荷q从A点移动到B点，求电场力做的功。静电力做功与电势差的关系01.问题与思考01.高中物理必修第三册某同学认为A、B两点间电势差由WAB和q的数值决定，你认为他的想法正确吗？请说明理由。ABFEq2q3q、、nqW02W03W0、、nW0电势差的大小与试探电荷无关，电势差由场源电荷和两点的位置决定。电势差与电势的区别01.高中物理必修第三册高中物理必修第三册比较电势φ电势差U联系

数值关系UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA单位相同，均是伏特(V)标矢性都是标量，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电势差与电势的联系01.符号规范01.高中物理必修第三册应用

或WAB=qUAB：(1)加下标时:WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。(2)不加下标：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电场做功的正负。静电力做功的四种常用求法01.高中物理必修第三册1.功的定义法：W＝FLcosθ或W＝qELcosθ适用匀强电场2.电势差法：WAB＝qUAB3.电势能变化法：

WAB＝EPA

－EPB4.动能定理：W电+W其他力=ΔEK

注意：方法（2）、（3）、（4）适用于任何电场教材例题01.高中物理必修第三册【例题】在匀强电场中把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？哪点最低？（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？（3）把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，电场力做多少功？（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。例题解析01.高中物理必修第三册【解析】（1）电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点电势比B点高。电荷从B移动到C，静电力做负功，所以C点电势比B点高。但C、B间电势差的绝对值比A、B间电势差的绝对值大，所以C点电势最高，A点次之，B点电势最低。（2）A、B间电势差：

B、C间电势差：

A、C间电势差：高中物理必修第三册（3）负电荷从A移动到C时，静电力做功即静电力做正功（4）A、B、C三点在电场的示意图可能是：

C＞

A＞

BUAC＞UAB

B

A

CE例题解析01.问题与拓展01.高中物理必修第三册为何是“可能的”？根据以上例题第（4）问的结果，定性画出了电场分布的示意图，标出了A、B、C三点可能的位置，如图。“可能”说明还有其他位置符合要求，这些位置在哪里呢？

B

A

CE寻找电势相等的点01.高中物理必修第三册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。

A

BEWAB=WAB′高中物理必修第三册WAB′=WAB+WBB′WBB′≠0∴WAB′≠WAB设想不正确方案一：寻找电势相等的点01.问题与思考101.高中物理必修第三册WAB′=WAB+WBB′WBB′=0∴WAB′=WAB正确方案二：如果我们把电势相同的各点连接起来会是什么样呢？等势面第二部分等势面01.高中物理必修第三册

A在此面上移动电荷时

B

B′W

=0E

B

B′

B

B′又W

=qU此面上各点间电势相等U=0V在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面。匀强电场的等势面01.高中物理必修第三册匀强电场的等差等势线匀强电场的等差等势面高中物理必修第三册做一做：请根据正点电荷电场线分布，画出等势面。E

等高线φ降低山峰的等高线正点电荷的等势面01.高中物理必修第三册负点电荷的等势面01.深井的等高线孤立负点电荷等差等势面不等间距同心球面BACφ降低高中物理必修第三册底部连在一起的两座山峰等量同种电荷等差等势面φ降低ABCoφ降低D等量同种电荷的等势面01.高中物理必修第三册等量异种电荷等差等势面AoBCDφ降低高峰与深井的等高线等量异种电荷的等势面01.高中物理必修第三册不规则带电体的等势面01.等势面的特点01.高中物理必修第三册2.电场线跟等势面垂直，且由高电势指向低电势。1.在等势面上移动电荷时，静电力不做功。3.两等势面一定不相交。4.两个相邻等势面间的电势差是相等的，这样的等势面叫做等差等势面。5.等差等势面密的地方场强大，等差等势面稀疏的地方场强小。总结提升第五部分课堂小结高中物理必修第三册电势差静电力做功等势面UAB=

A－

B两点的电势之差，也叫电压。电场中电势相等的点构成的面。WAB=－

Ep＝EpA－EpB＝q

A－q

B＝qUAB例题1例题精选01.【参考答案】D高中物理必修第三册电场中A、B两点的电势差UAB=10V。将一电荷量q=+2×10-11C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为（）A．-2×10-10J B．-2×10-12J C．5×10-11J D．2×10-10J解析例题解析02.高中物理必修第三册从A点移到B点，电场力做功为WAB=UABq=10×2×10-11J=2×10-10J故选D。例题2例题精选03.【参考答案】D高中物理必修第三册

解析例题解析04.高中物理必修第三册

例题3例题精选05.【参考答案】C高中物理必修第三册在生产和科学实验的许多领域，常常需要通过控制电极的形状和电势来调整控制电场。如图所示，两平行金属极板K、G正对放置，在极板G中央挖一圆孔，两极板间加电压，K极电势较高，等势面分布如图所示。从K极中心处发射有一定宽度的平行于中心轴（x轴）的电子束，不考虑电子的重力及电子间的相互作用力。下列说法正确的是（）A．极板G上圆孔右侧的电场线向中心轴会聚B．电子通过圆孔前后的一小段时间内加速度不断增大C．对会聚到F点的电子，从发射到会聚，电场力做功相同D．沿着中轴线运动的电子一直做匀变速直线运动解析例题解析06.高中物理必修第三册A．电场线与等势面垂直，可知极板G上圆孔右侧的电场线向两侧发散，A错误；B．根据电场线与等势面的关系可知，等势面密集的地方，电场线也密集，所以电子通过圆孔前后的一小段时间内电场线变稀疏，电场强度减小，电子所受电场力减小，加速度减