物理人教选修31课件第一章静电场第5节.ppt

第5节电势差,电势,一、电势差1.定义：电场中两点间的差值。也叫。2.电场中两点间的电势差与零电势点的选择(填“有关”或“无关”)。3.公式：电场中A点的电势为A，B点的电势为B，则UAB，UBA，可见UAB。4.电势差是，UAB为正值，A点的电势比B点的电势；UAB为负值，A点的电势比B点的电势。5.电势差的单位和电势的单位相同，均为伏特，符号是。,电压,无关,AB,BA,UBA,标量,高,低,V,EpAEpB,二、静电力做功与电势差的关系,2.结论：静电力做功与路径无关，只与初、末位置间的电势差有关。,qA,qB,qUAB,思考判断1.电势差的正、负代表了电势差的大、小。()2.UAB8V，表示A点电势比B点高8V。()3.某点电势也可以看成是该点与零电势点的电势差。()4.电势差UAB等于将电荷q从A点移到B点时，静电力所做的功。(),电势与电势差的关系,要点归纳,1.关于电势差的四点说明(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关。在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值。(2)求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA。UABUBA。(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低。(4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。,3.电势和电势差的比较,精典示例例1(多选)下面关于电势、电势差和电势能的关系，正确的是()A.电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高B.在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大C.由于零电势点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的D.电场中A点电势比B点高1V，则电荷量为102C的正电荷从A移到B电势能减少了102J,答案BD,例2有一电荷量为q3106C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6104J。从B点移到C点电场力做功9104J。(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以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？,(2)若B0，由UABAB，得AUABB200V，由UBCBC得CBUBC0(300)V300V。电荷在A点的电势能EpAqA3106200J6104J，电荷在C点的电势能EpCqC3106300J9104J。答案(1)UAB200VUBC300VUCA100V(2)A200VC300VEpA6104JEpC9104J,(1)将各量均带正负号运算：WAB的正、负号表示正、负功；q的正、负号表示电性，UAB的正、负号反映A、B的高低。计算时W与U的角标要对应，即WABqUAB，WBAqUBA。(2)将各量的绝对值代入运算：W、q、U均代入绝对值，然后再结合题意判断电势的高低。,针对训练1电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2108J，在B点的电势能为8.0109J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图1所示，该点电荷的电荷量为1.0109C，那么()图1A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB4.0VD.把电荷从A移到B，电场力做功为W4.0J,答案A,静电力做功与电势差、电势能的关系,要点归纳,静电力做功的四种求法,精典示例例3如图2，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60，它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30，不计重力，求A、B两点间的电势差。,图2,针对训练2电场中有a、b两点，a点电势为2V，带电量为2108C的负离子仅在电场力作用下从a运动到b的过程中，电场力做正功4108J，则()A.b点电势是2VB.a、b两点中，b点电势较高C.此电荷的电势能增加D.该电荷速度可能减小,答案B,1.(对电势差和电势的理解)(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，它们有关系：UABUBAC.A、B都有正负，所以电势是矢量D.若B0，则AUAB解析由电势差的概念知B、D正确。答案BD,2.(电场力做功与电势差的关系)关于电势差和电场力做功的说法正确的是()A.电势差是矢量，电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零,解析电势差是标量，其正、负号不表示方向，故A错误；两点间的电势差与被移动电荷的电荷量无关，故C错误；若在两点间移动负电荷时，电场力做正功，则这两点间电势差为负值，故D错误，只有B正确。答案B,3.(电场力做功的计算)如图3所示为某静电场等势面的分布，电量为1.6109C的正点电荷从A经B、C到达D点，从A至D，电场力对电荷做的功为(),图3,A.4.8108JB.4.8108JC.8.0108JD.8.0108J,解析由于电场力做功只与初末位置的电势差有关，与路径无关，所以从A到D，或从A经B、C到D点电场力做功为WqUAD1.6109C(40V10V)4.8108J，B正确。答案B,4.(有关电势差的计算)带电荷量为q