广东省佛山市顺德区均安中学高中物理《电势和电势差》课件 新人教版选修31.ppt

第四节电势和电势差 e b a q f p p hab 1 在空间中 选定p点所在平面为参考平面 a b两点各有一个高度 2 同样 在电场中 若选定p点为参考点 那么电场中其他点相对于p点的也就有电势 电势和高度一样具有相对性 一 电势 定义 电场中某一点a的电势 数值上等于把单位正电荷从a点移到参考点p电场力所做的功 注意 电势具有相对性 通常选无限远处或大地的电势为零 电势是标量 有正值 也有负值 电场中a b两点的电势差 与参考点选择无关 定义式 沿着电场线的方向 电势逐渐降低 二 电势差 定义 定义 在电场中a b两点间移动电荷q时 电场力做的功w跟q的比值 叫做这两点间的电势差uab uab与q无关 电势差的单位 v 伏特 j c 焦耳 库 a b两点间的电势差数值上等于把单位正电荷从a点移动到b点时电场力所做的功 电势差有正值也有负值 但它是标量 但电势和电势差u还可用其它方法来求 三 电势与电势差的关系 e b a q f 把电荷 q从a b电场力做功多少 从a c b电场力做功多少 电场力做功有什么特点 电场力做功特点 做功跟电荷移动路径无关 五 电荷在电场中由于受到电场力作用具有电势能 c 电场力做功必伴随电势能的变化 四 电场力做功 六 电场力做功与电势能的变化关系 电场力做正功电势能减少 电势能转化为其它形式的能 电场力做负功电势能增加 其它形式的能转化为电势能 七 等势面 电势相等的点构成的面 为了使等势面能反映电场的强弱 通常使相邻等势面之间的电势差值相等 这样等势面分布密集的地方电场较强 分布较疏的地方电场较弱 特点 等势面与电场线垂直 在等势面上移动电荷时 电场力对电荷不做功 说明 电势差仅由电场中两点位置决定 与w q无关 单位 v 伏特 电场力做功 wab quab 注意做功正负的判断 电场力做功跟电势能变化关系 电场力做正功 电势能减小 电场力做负功 电势能增加 1 电势差 定义 在电场中a b两点间移动电荷q时 电场力做的功w跟q的比值 叫做这两点间的电势差uab 课堂小结 2 电势 电场中某点a的电势 等于单位正电荷由该点移动到参考点p 零电势点 时电场力所做的功 说明 电势与零势面的选取有关 电势的单位 伏特 v 电势是标量 只有大小没有方向 其正负表示电势高低 沿着电场线方向电势降低 电势差与电势的关系 两点间电势差等于这两点电势之差 即 与参考点选择无关 3 等势面 电势相同的点构成的面 讨论与交流 初速度为零的正电荷 只在电场力的作用下运动 问 1 它将向电势能高的地方运动还是向电势能低的地方运动 2 它将向电势高的地方运动还是向电势低的地方运动 3 若是负电荷情况又怎样 1 初速度为零的正电荷或是负电荷 只在电场力的作用下运动 电场力对电荷都做正功 所以它们都将向电势能低的地方运动 2 正电荷向电势低的地方运动 负电荷向电势高的地方运动 结论 1 单 若带正电的小球只受电场力的作用 则它在任意一段时间内 a 一定沿着电场线由高电势向低电势运动b 一定沿着电场线由低电势向高电势运动c 不一定沿电场线运动 但一定由高电势向低电势运动d 不一定沿电场线运动 也不一定由高电势向低电势运动 d 例1 将电荷量为q 3 0 10 9c的点电荷从电场中的a点移动到b点 电场力所做的功为6 0 10 7j 求a b两点间的电势差 例2 将电荷量为q 3 0 10 9c的点电荷从电场中的a点移动到b点 克服电场力做的功为6 0 10 7j 求a b两点间的电势差 解 试探电荷从a移到b 电场力做的功为 例3 如图表示一个正电荷的电场 已知a b间的电势差是200v 把一电荷量为 6 10 8c的试探电荷从a点移到b点 电场力做了多少功 电势能是增加还是减少 根据电场力做功与电势能的关系 试探电荷从a到b 它的电势能增加了1 2 10 5j 例4 如图所示 在电场强度为6 0 103n c的匀强电场中 a b两点相距2 0cm 求把电荷量为1 0 10 5c的正点电荷从a移到b时 电场力所做的功wab及a b间的电势差uab 解 正点电荷从a移到b时 电场力所做的功为 a b间的电势差为 例5 如图 电场中有a b c三点 设把电荷量为1c的正电荷从a点移到b点电场力做功10j 从c点移到b点电场力做功 5j 若以b点为参考点 则a b c三点的电势各是多少 a c两点间的电势差和ca两点间的电势差各是多少 例5 如图 电场中有a b c三点 设把电荷量为1c的正电荷从a点移到b点电场力做功10j 从c点移到b点电场力做功 5j 若以a点为参考点 则a b c三点的电势各是多少 a c两点间的电势差和ca两点间的电势差各是多少 0 1 关于电势差和电场力作功的说法正确的是 a 电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定b 电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定c 电势差是矢量 电场力作的功是标量d 在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零 bd 2 在电场中 a点的电势高于b点的电势 则 a 把负电荷从a点移到b点 电场力作负功b 把负电荷从a点移到b点 电场力作正功c 把正电荷从a点移到b点 电场力作负功d 把正电荷从a点移到b点 电场力作正功 ad 4 有一电场的电场线如图所示 场中a b两点电场强度的大小和电势分别用ea eb和ua ub表示 则 a ea ebua ubb ea ebua ubc ea ebua ubd ea ebua ub d 5 一带负电的粒子 q 2 0 10 9c 在静电场中由a点运动到b点 在这过程中 除电场力外 其它力作的功为6 0 10 5j 粒子动能增加了8 0 10 5j 求a b两点间的电势差uab等于多少 电场力做功 w电 ek w其它 8 0 10 5j 6 0 10 5j 2 0 10 5j 根据电势差的定义 uab w电 q 2 0 10 5 2 0 10 9 v 1 0 104v 解 由动能定理w电 w其它 ek得 解 1 把正点电荷由a点