电势差教学讲解课件.ppt

1、教学目标v（一）知识与技能v 1、理解掌握电势差的概念、定义式与应用。v 2、电势差与电场力做功的关系v过程与方法过程与方法v 结合电势、电势能、静电力做功，通过对比让学生深入理解电势差及其之间的关系v情感态度与价值观情感态度与价值观v 培养学生对比的学习方法，培养学生的逻辑能力v重点：重点：理解掌握电势差的概念、定义式。v难点：难点：根据电势差的定义式进行有关计算。类比法类比法重力场重力场电场电场 重力重力某点的高度某点的高度重力势能重力势能重力做功重力做功WG=EP1-EP2两点两点间间高度高度差差电势能电势能电场力电场力电场力做功电场力做功WAB=EPA-EPB某点的电势某点的电势？一、

2、电势差与电势的关系一、电势差与电势的关系1 1、电势差：、电势差：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压电压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 1、电势差可以是正值也可以是负值，电势、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？差的正负表示什么意义？2 2、电势的数值与零电势点的选取有关，、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？这与力学中学过

3、的哪个概念相似？表示两点电势高低表示两点电势高低 无关无关 与高度差相似与高度差相似A BCD0V1V2V3V小结：高度和电势都具有相对性。电势小结：高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选择有关，电势差与零电与零电势点的选择有关，电势差与零电势点的选择无关。势点的选择无关。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)(BAq 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，PBPAABEEWBAABqUWqWUABBA即即或或BAqq1 1、U UABAB由什么决定？跟由什么决定？跟W WABAB、q q有关吗？有关吗？2 2、W WABAB

4、跟跟q q、U UABAB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W WABAB、q q无无关关跟跟q、UAB都有关都有关 计算时可计算时可 进行运算进行运算,结果的正结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负负就说明所求物理量的大小高低和正负,也也可将各物理量均可将各物理量均 ,然后再由然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题他问题.代入符号代入符号取绝对值代入取绝对值代入应用公式应用公式 ,时应注意时应注意各物理量都有符号各物理量都有符号qEPqWUABBA特别提醒：特别提醒：三、典例评析：三、典例评析：例题例题1、在电场中

5、把、在电场中把2.010-9C的正电荷从的正电荷从A电电移到移到B点，静电力做功点，静电力做功1.510-7J。再把这个。再把这个电荷从电荷从B点移到点移到C点，静电力做功点，静电力做功-4.010-7（1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？三点中哪点电势最高？哪点电势最低？（2）A、B间，间，B、C间，间，A、C间的电势差各是多大？间的电势差各是多大？（3）把）把-1.510-9C的电荷从的电荷从A点移到点移到C点，静电力做点，静电力做多少功？多少功？（4）根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意）根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意 图，标出图，标出A、B、C三点可能的位

6、置。三点可能的位置。解析：（1）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。qWUABBABAABU（2）AB之间的电势差UAB=WAB/q=75VA点电势比B点电势高75VBC之间的电势差UBC=WBC/q=-200VC点电势比B点电势高200V（3）AC间的电势差UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V电荷q=-1.510-9-9C从A移到C，静电力做功为WAC=qUAC=1.87510-7J即静电力做正功1

7、.87510-7JUAC=A-c=A-B+B-C =UAB+UBC.C.AB图图例题例题2 2：如图所示，在同一条电场线上有如图所示，在同一条电场线上有A A、B B、C C三点，三点的电势分别是三点，三点的电势分别是A A=5V=5V，B B=-2V=-2V，C C=0=0，将电荷量，将电荷量q q=-6=-61010-6-6C C的点电荷从的点电荷从A A移到移到B B电场做功多少？电势能变化了多少？电场做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从若将该电荷从B B移到移到C C，电场力做功多少？，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电

8、势能最大？一点时电势能最大？ABC解析：（1 1）将点电荷从）将点电荷从A A移到移到B B，电场力做功，电场力做功 ABABqUW)(BAq)2(51066J=-4.210-5J 可知，电场力做了可知，电场力做了4.24.21010-5-5J J的负功，因此电的负功，因此电势能增加了势能增加了4.24.21010-5-5J J ABCABC（2 2）将点电荷从）将点电荷从B B移到移到C C，电场力做功，电场力做功 )(CBBCqW)2(100.66J=1.210-5J 因为电场力做正功因为电场力做正功1.21.21010-5-5J J，所以电势能减少了，所以电势能减少了1.21.21010

9、-5-5J J（3 3）由可知，该点电荷在）由可知，该点电荷在B B处的电势能最大，处的电势能最大，qBBq)2(100.66J=1.210-5J 1.1.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关有关 B.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.C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以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，只跟这两点的电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。位置有关。D.ABD.AB两点的电势差是恒定的，不随零电

10、势点的两点的电势差是恒定的，不随零电势点的 不同位置而改变，所以不同位置而改变，所以U UABAB=U=UBABA BC【课堂训练】2.2.对于电场中对于电场中A A、B B两点，下列说法中正确的是两点，下列说法中正确的是 A.A.电势差的定义式电势差的定义式U UABAB=W=WABAB/q/q，说明两点间的电势差，说明两点间的电势差U UAB AB 与电场力做功与电场力做功W WABAB成正比，与移动电荷的电荷量成正比，与移动电荷的电荷量q q成反比。成反比。B.AB.A、B 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 A点移动到点移动到B B点点电场力做的功。电场力做的

11、功。C.C.将将1C1C电荷从电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做点，电场力做1J1J的功，这两点的功，这两点的电势差为的电势差为1V1V。D.D.电荷由电荷由A A点移动到点移动到B B点的过程中，除受电场力外，还点的过程中，除受电场力外，还受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场力做的功。力做的功。C3 3、关于对、关于对U UABAB=W=WABAB/q/q 和和W WABAB=qU=qUABAB的理解，正确的理解，正确的是的是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两点的电势差和两点间移动电荷的电量的电量

12、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，电场力两点移动不同的电荷，电场力的功的功W WABAB和电量和电量q q成正比成正比C C、U UABAB与与q q、W WABAB无关，甚至与是否移动电荷都没无关，甚至与是否移动电荷都没有关系有关系D D、W WABAB与与q q、U UABAB无关，与电荷移动的路径无关无关，与电荷移动的路径无关BCBDBD4 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，正的理解，正确的是确的是A A、U UABAB表示表示B B点与点与A A点之间的电势差，点之间的电势差，即即U UABAB=B

13、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、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规定大地和无穷远处为零电势点1 1、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

14、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？（1 1）200V200V，300V300V，100V100V（2 2）200V200V，300V300V；6.06.010104 4J J，9.09.010

15、104 4J J解析：（1）由题意得点移到点，电由题意得点移到点，电 场力做功场力做功WAB 6.0104 J/q=200VUBC=WBC/q=-300vUCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=100v（2）因为 B=0 A-B=200V 所以A=200V EPA=q A=6.0104J 因为 B=0 UBC=B-C=-300 C=-UBC=300V EPC=q C=9.0104J2 2、图中、图中,a,a、b b、c c、d d、e e五点在一直线上五点在一直线上,b,b、c c两点间的两点间的距离等于距离等于d d、e e两点的距离两点的距离.在在a a点固定放置一个点电荷点固定放

16、置一个点电荷,带带电荷量为电荷量为+Q,+Q,已知在已知在+Q+Q的电场中的电场中b b、c c两点间的电势差为两点间的电势差为U.U.将另一个点电荷将另一个点电荷+q+q从从d d点移到点移到e e点的过程中点的过程中()()A.A.电场力做功电场力做功qUqUB.B.克服电场力做功克服电场力做功qUqUC.C.电场力做功大于电场力做功大于qUqUD.D.电场力做功小于电场力做功小于qUqUDabcde课堂小结：课堂小结：n电势差只与电势差只与A、B两点的位置有关，两点的位置有关，与是否存在电荷与是否存在电荷q和和A、B间的路径无间的路径无关关电势的高低与参考电势的高低与参考点的选取有关，但

17、点的选取有关，但电势差与参考点的电势差与参考点的选取无关选取无关电场力做多少正功，电场力做多少正功，电势能就减少多少，电势能就减少多少，电场力做多少负功电场力做多少负功（电荷克服电场力（电荷克服电场力做多少功）电势能做多少功）电势能就增加多少就增加多少做功电势电势电势电势差公式公式WAB=EPA-EPB=EP/qBAABUBAABqUW课堂小结：课堂小结：abcd efU=Ubc=UdfUde所以所以Wde=qUdeqU小结小结 1 1、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 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 3、电势差、电势差U UABAB与与q q、W WABAB均无关均无关,仅与电场中仅与电场中A A、B B两两 位置有关。位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。故电势差反映了电场本身的性质。4 4、电势差的单位：伏特、电势差的单位：伏特 符号符号V 1 V=1 J/CV 1 V=1 J/C 5 5、电势差是标量。、电势差是标量。BAABqUWqWUABBA或或