电势差课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十章

静电场中的能量第2节电势差在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，新闻也时常播报一些由于高压造成的伤人事件，人体所能承受的最大安全电压为36V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？生活思考：

01电势差+FEAB在电场中两点间？？？01.定义：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V3.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（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.对电势差的理解（5）推论：6.静电力做功与电势差的关系ABFE电荷q从电场中A点移到B点，静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。WAB=－

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。例：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？例：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。（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？

例：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-1.5×10-9C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'=-1.5×10-9C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例：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。

B

A

CE“可能”说明还有其他位置符合要求，这些位置在哪里呢？

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做等势面。02等势面1.匀强电场的等差等势面（线）2.正点电荷的等差等势面（线）两簇对称曲面，连线中垂面是一个等势面，上面的电势为零。3.等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面，连线上中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高。4.等量同种点电荷电场中的等势面：5.等势面的特点：（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。小鸟的身体和脚都在同一电势下，与电线上的电势相同，所以不存在电势差，也就不会有电流流过小鸟的身体解释：为什么小鸟站在高压电线上不会触电。1.(多选)下列说法正确的是(

)A.电场中两点间的电势差大小与零电势点的选取有关B.UAB和UBA是不同的,它们之间的关系为:UAB=-UBAC.φ有正负,所以电势是矢量D.若φB=0,则φA=UABBD2.（多选）关于等势面，正确的说法是（

）A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功

B．等势面上各点的场强大小相等C．等势面一定跟电场线垂直D．两等势面不能相交CD3.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。则()A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少D4.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,静电力做功9×10-4

J。问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如果B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?(3)若规定A点电势为零,则B、C两点的电势各为多少?电荷在B、C两点的电势能各为多少?答案

(1)200V

-300V

100V

(2)200V

300V

-6×10-4J

-9×10-4J

(