【课件】新教材高中物理第十章静电场中的能量2电势差课件新人教版必修3

2.电势差类比法重力场电场

重力电场力重力势能电势能重力做功电场力做功

如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。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？问题引入：了解电势差的含义（物理观念）（科学思维）（科学思维）

体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂【探究一：电势差与电势的关系】电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。设电场中A点的电势为，B点的电势为,则有或者表示成显然ABCD0V1V2V3V【探究归纳】高度和电势都具有相对性，电势与零电势点的选取有关，但电势差与零电势点的选取无关。E0V1V2V-1V【探究二：电势差的绝对性】1.描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为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。电势差UAB与试探电荷q无关。4.电势差是标量，正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。【

对电势差的理解】5.推论：电势φ(1)(电场中某点的)电势与电势零点的选取有关(2)电势由电场本身决定，反映电场的能的性质(3)相对量(4)标量，可正可负电势差UAB＝φA－φB(1)某点的电势在数值上等于该点与电势零点之间的电势差。(2)电势与电势差的单位相同，皆为伏特(V)(1)(电场中两点间的)电势差与电势零点的选取无关(2)电势差由电场和这两点间的位置决定(3)绝对量(4)标量，可正可负联系区别【规律总结】电势和电势差的区别探究情景：将试探电荷q由电场中A点移动到B点，由静电力做功和电势能的关系可知：【探究三：静电力做功与电势差的关系】【探究结论】静电力做功与电势差的关系或关系式：应用或WAB=qUAB的规范要求：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。【注意】【规律总结】静电力做功的四种求法（1）功的定义法：W＝FLcosθ

或W＝qELcosθ求解匀强电场中静电力做的功。（2）电势差法：WAB＝qUAB（3）电势能变化法：

WAB＝EPA

－EPB（4）动能定理：W电+W其他力=ΔEK注意：方法（2）（3）（4）适用于任何电场例1：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1.5×10-7J。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。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：故A点电势比B点电势高75V.B、C间电势差：故C点电势比B电势高200V。A、C间电势差：（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：CAB【解析】据动能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6×10-19J即：1eV=1.6×10-19J【互动探究】在研究微观粒子时常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。地图中常用等高线来表示地势的高低

探究四-形象描述电势高低的方法电场中，电势相等的点构成等势面。BA+mpq在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。E同一等势面上的点，电势都相等电场线与等势面垂直，并指向电势低的等势面。+CD+四、等势面1.点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面几种典型电场的等势面：点电荷的等势面与等高线对比示意图2.等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面等量异种点电荷的等势面与等高线对比示意图OMN【互动探究】在电荷连线中垂线上电势分布规律1.若规定无限远处电势为零，则φ0

0（大于、等于、小于）2.比较M、N两点的电势大小？等于3.等量同种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面等量同种点电荷的等势面与等高线对比示意图OMN【互动探究】在电荷连线中垂线上电势分布规律1.若规定无限远处电势为零，则

0（大于、等于、小于）2.比较M、N两点的电势大小？大于4.匀强电场中的等势面：垂直于电场线的一簇平面5.形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面等势面1.等势面与电场线相垂直2.电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面3.两个不同的等势面永不相交电场中电势相等的点构成的面电场中两点间电势的差值电势差1.（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CD2.(多选)如图，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为

a、

b和

c，

a＞

b＞

c。一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知（）A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加D.粒子从L到M的过程中，动能减少AC3.如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是φA=5V，φB=-2V，φC=0，将电荷量q=-6×10-6C的点电荷从A移到B电场做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，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？ABC解析：

（1）将点电荷从A移到B，电场力做功

可知，电场力做了4.2×10-5J的负功，因此电势能增加了4.2×10-5J．ABCABC（