13.5 电势差 电势13.5 电势差 电势第一课时.ppt

13 5电势电势差 第十三章电场 河北师大附中李喜昌 第一课时电势电势差 重力做功与路径无关 只与初末位置的高度差有关 回首往事 wg mgh mgh1 mgh2 ep1 ep2 从a沿直线运动到b 从a沿任意曲线运动到b 重力对物体做功 与路径无关 同一物体 只决定于初 末位置 初末位置确定 为一恒量 电场力对电荷做功 与路径无关 同一电荷 只决定于初 末位置 也为一恒量 高度差 电势差 电荷在电场中两点间移动时 电场力所做的功跟它的电量的比值 叫做两点间电势差u w q 初末位置确定 不同物体 不同电荷 一 电势差 定义 电荷q在电场中由一点a移动到另一点b时 电场力所做的功wab与电荷量q的比值叫做a b两点间的电势差 用uab表示 引入目的 物理意义 电势差uab与q wab均无关 仅与电场中a b两位置有关 故电势差反映了电场本身的性质 两点间的电势差越大 电场力所做的功越多 功是能量转化的量度 度量方式 决定因素 不能认为电势差uab与q成反比 跟wab成正比 任意电场电势差的定义式 度量式 真空中点电荷电场电势差的决定式 函数式 电场力做的功wab由q 内因 和uab 外因 共同决定 既适用于匀强电场 也适用于非匀强电场 反映了电场本身两点的能的性质 由场源电荷和a b两位置决定 在国际单位制中 电势差的单位是伏特 简称伏 符号是v 矢量标量 单位换算 测量方法 静电场中用电势差计 直流电路中用伏特表直接测量 标量 两个标量的运算结果一定是标量 1 式中的各量已知量都代绝对值 求出的未知量也是绝对值 wab的正负 q的正负和uab的正负根据物理意义另做判断 2 根据符号规则计算 电场力做正功 wab 0 电场力做负功 wab0 负电荷取q0 a点电势比b点低 uab 0 电子伏特 1 定义 1电子伏特 ev 就是在电压为1伏特的两点间移动1元电荷电量时电场力所做的功 2 应用 在w qu中 q 元电荷u 伏w 电子伏特 3 物理意义 电子伏特是电场力的功的一种单位 即为能量单位 4 电子伏与焦耳的关系 1电子伏 1元电荷 1伏 1 6 10 19库 1伏 1 6 10 19焦 一个物体所处的高度如何确定 能否由此确定电场中某点的电势 选择一参考平面的电势为零 研究点与参考平面间的电势差即为该点的电势 电场中某点的电势等于单位正电荷从该点移动到参考平面时电场力所做的功 二 电势 定义 电场中某点的电势 等于单位正电荷由该点移到参考点 零电势点 时电场力所做的功 电场中某点的电势 等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力所做的功 引入目的 物理意义 反映了电场中一点的能的性质 如果零势点选好以后 电场中一点的电势是确定的 跟在此是否放置试探电荷等无关 故电势也是描述电场本身性质的物理量 度量方式 任意电场电势的定义式 度量式 决定因素 由场源电荷和点的位置决定 跟零势点的选取有关 在此是否放置试探电荷等无关 矢量标量 标量 两个标量的运算结果一定是标量 电势是标量 只有大小 没有方向 但可以有正 负 电势的正 负表示该点的电势比零电势高还是低 在国际单位制中 电势差的单位是伏特 简称伏 符号是v 单位换算 测量方法 静电场中用电势差计 在直流电路中用伏特表直接测量 把一点接地 该点与接地点的电势差就是该点的电势 三 电势差和电势的关系 电势差和电势的关系 电势差是绝对量 电势是相对量 电势差与零电势点的选取无关 电势差是绝对量 但电势是相对零电势点而言的 与零点电势点的选取有关 电势是一个相对量 电场中a b两点的电势之差等于a b两点的电势差 高度差是绝对量 高度是相对量 结论 沿着电场线方向电势越来越低 在电场中沿着场强方向移动电荷 电场力做功 电势将如何变化 沿着电场线的方向将正试探电荷从a点移到b点 取无穷远处电势为零时正电荷电场中各点电势都大于零 负电荷电场中各点电势都小于零 四 电势能 电荷在电场中具有电势能 电势能具有相对性 有正 负和零电势能 正势能大于零势能 零势能大于负势能 电场力对电荷做正功 电势能减少 电场力对电荷做负功 电势能增加 电势能的减少量等于电场力对电荷的功 如果我们规定未位置的电势能为零 则可得出电荷在初位置的电势能与电荷从初位置移动到末位置 零势能点 位置处电场力所做功的数值相等 如何确定电荷在电场中某点的电势能 零电势点跟零电势能点重合 电势能与零电势能点的选取有关 电势能是一个相对量 但电势能的变化与零电势能点的选取无关 电势能的变化是一个绝对量 小结 电势差只与a b两点的位