电势差（高中物理教学课件）完整版5

02.电势差图片区选择不同的位置作为零电势点，电场中某点电势的数值也会改变，但电场中某两点之间电势的差值却保持不变。可与高度、高度差类比，参考面不同高度一般不同，但高度差是定值。1.电势差：在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，电势差也叫作电压。用U表示。2.表达式：设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则：UAB=φA-φB或者UBA=φB-φA；即UAB=-UBA3.单位：伏特，符号V。1V=1J/C4.标量：有大小，没有方向。UAB>0代表A点电势比B高，UAB<0代表A点电势比B低。5.绝对性：电势是相对的，但电势差是一定的。6.物理意义：反映电场能的性质的物理量。由电场本身性质决定，与试探电荷无关。一.电势差7.静电力做功与电势差的关系：注意：①该表达式中q需要代入正负号。②UAB=WAB/q可看成是电势差的比值法定义，UAB与WAB、q无关，由电场本身性质决定。③UAB在数值上等于单位正电荷从A移动到B电场力所做的功。④WAB=qUAB适用于一切电场，只要知道电量和电势差即可，是从能的性质角度求功。⑤WAB=qEd只适用于匀强电场，是从力的性质角度求功。一.电势差例1.(多选)关于电势差和电场力作功的说法中，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BD2在地图中，常用等高线来表示地势的高低。与此相似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。1.定义：在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面。（类似于重力场中的等高面）注意：与电场线的功能相似，等势面也是用来形象地描绘电场的。二.等势面2.等势面的特点：①在同一个等势面上，任何两点的电势都相等。②在同一个等势面上移动电荷时，静电力不做功。③电场线跟等势面处处垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面（场强方向指向下游）。④电场线密集的地方等势面也密集，电场强度大，电场线稀疏的地方等势面也稀疏，电场强度小。⑤任意两个等势面不能相交，也不能相切⑥同一幅图中一定是等差等势面（相邻等势面间电势差均相等）二.等势面3.常见等势面的分布：二.等势面例3.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速释放。已知q<<Q，AB=h，小球滑到B点时的速度大小为，求：（1）小球由A到B的过程中静电力做的功；（2）AC两点间的电势差。例4.如图，回答以下问题。（1）A、B两点的电势差UAB是正的还是负的？UBA呢？（2）负电荷由B点移动到A点时，静电力做正功还是负功？（3）负电荷在哪点的电势能比较大？例5.某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布。若单位正电荷沿任一路径从A点移到B点，静电力所做的功是多少？说明理由。正电荷从A点移到C点，跟从B点移到C点，静电力所做的功是否相等？说明理由。重力场与电场类比重力:G=mg重力做功:重力势能:EP重力势能的变化:功能关系:高度:h高度差:Δh等高面:重力场强度：g静电力:F=qE静电力做功:电势能:EP电势能的变化:功能关系:电势:φ电势差:U=Δφ等势面:电场强度：E只与初末位置有关相对的绝对的W=－ΔEP=EP减相对的绝对的例6.在研究微观粒子时常用电子伏特（eV）作为能量的单位。1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能，那么，1eV等于多少焦耳？例7.如图，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三个点，其电势分别为6V、2V和2V。试画出经过A点的一条电场线。例8.电场中有a、b两点，a点电势为2V，带电量为2×10-8C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4×10-8J，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例9.在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E（在以场源电荷为圆心的圆周上），则下列情况正确的是（）A．从A到B电场力做功最多B．从A到E电场力做功最多C．电场力做功一样多D．A点比D点电势高BC例10.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点过P点时的动能较大 D．带电质点通过P点时的加速度较小B例11.如图所示，匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q。a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（）A．b、d两点的电场强度相同B．a点的电势等于f点的电势C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力做功一定不为零D．将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大D例12.如图所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列说法正确的是（）A．a、b两点的电场强度不相同B．c、d两点的电势相同C．若将一负试探电荷由c点移到d点，电场力做正功D．若将一正试探电荷由无穷远处移到c点，其电势能一定增加D例13.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8eV时，它的动能为（）A．8eV

B．15eV

C．20eV

D．34eVC例14.(多选)如图所示，曲线表示某电场的等势面，图中a