高二-粤教版-物理-必修3第一章第五节《电势差及其与电场强度的关系》课件

高二—粤教版—物理—必修3第一章第五节电势差及其与电场强度的关系ABmghAhBhAB2.选取不同的参考平面，从A到B重力做的功是否改变？1.分别选取地面和B所在的平面为参考平面，A、B两点的高度差是否改变？3.影响重力做功大小的是A、B两点的高度，还是A、B两点之间高度差呢？想一想类比思考

某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功的因素是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？ABFE一、电势差+FEAB在电场中两点间01.定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。UAB=

A－

BUBA=

B－

AUAB=－UBA

2.单位：伏特V3.电势差也叫电压4.电势差是标量，但有正负UAB＞0UAB＜0

A＞

B

A＜

B对电势差的理解1.描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。如UAB或UBA。2.电势差与零电势点的选取无关。3.电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定。4.电势差的正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。5.推论：静电力做功与电势差的关系电荷q从A点移动到B点，求电场力做的功ABFEWAB=－

Ep＝EpA－EpB＝q

A－q

B＝q(

A－

B)＝qUAB适用于恒力和变力做功电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值。思考某同学认为A、B两点间电势差由WAB和q的数值决定，你认为他的想法正确吗？请说明理由。ABFE电势差的大小与试探电荷无关，电势差由场源电荷和两点的位置决定。电势差与电势的区别比较电势φ电势差U联系

数值关系UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA单位相同，均是伏特(V)标矢性都是标量，且均具有正负物理意义均是描述电场的能的性质的物理量电势差与电势的联系符号规范应用

或WAB=qUAB：(1)加下标时:WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。(2)不加下标：将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或电场做功的正负。规律总结静电力做功的四种常用求法：（1）功的定义法：W＝FLcosθ或W＝qELcosθ适用匀强电场（2）电势差法：WAB＝qUAB（3）电势能变化法：

WAB＝EPA－EPB（4）动能定理：W电+W其他力=ΔEK注意：方法（2）、（3）、（4）适用于任何电场例题1如图所示，已知匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行。将带电量为6×10－6C的负点电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5J的功，再从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5J。（1）求A、B两点间的电势差。（2）该负点电荷从A点移动到B点电势能变化了多少？负点电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了2.4×10－5J的功，即电场力做功为电势能增加ΔEp＝2.4×10－5J例题1如图所示，已知匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行。将带电量为6×10－6C的负点电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5J的功，再从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5J。（3）若规定B点电势为0，则该负点电荷在C点的电势能为多少？从B点移动到C点，电场力做功

WBC＝1.2×10－5J若规定B点电势为0，则C点的电势为2V，该负点电荷在C点的电势能为

EpC＝－1.2×10－5J带电体的电场线和等势面。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏。为什么？思考思考若沿场强方向移动电荷从力的角度：Ｗ=Fd=qEdAB

①从能的角度：Ｗ=qUAB

②由①

②

两式得:UAB=EdAB

两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积正确吗EABq+Fd思考BMAEθ┌+qFUAB=Ed若不沿场强方向移动电荷这就是匀强电场中电势差与电场强度的关系。d并不是两点间距离，而是两点沿电场强度方向距离。二、电场强度与电势差的关系1.定义：在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。3.单位：伏每米（V/m）或2.公式：（2）电场强度E的方向是电势降低最快的方向。（1）由表明，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。

4.说明：EANPM带电体的电场线和等势面。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏。为什么？思考拓展1点电荷周围等势面分布间距不相等ABC

WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB<FBCUAB=UBClAB>lBCF指平均值拓展2匀强电场中，沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB=FBCUAB=UBCABC

AC连线的中点B的电势与A、C两点的电势的关系。拓展3在匀强电场中沿同一方向任意相等距离上的电势差相等。NMECAB结论：匀强电场中任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半。拓展4EAＢCDAB//CDAB=CD=L在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。UAB=UCD如图所示，P、Q两金属板间的电势差大小为50V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm.求：(1)P板及A点的电势.板间场强方向水平向左，可知Q板电势最高.Q板接地，则电势φQ＝0，板间各点电势均为负值.Q、A间电势差UQA＝Ed′＝5×102×(10－4)×10－2V＝30V所以A点电势φA＝－30V，同理可求得P板电势φP＝UPQ＝－50V例题2如图所示，P、Q两金属板间的电势差大小为50V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm.求：(2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5cm，则A点的电势将变为多少？当Q板向左平移5cm时，两板间距离d″＝(10－5)cm＝5cmQ板与A点间距离变为

dAQ

＝(10－4)cm－5cm＝1cmQ、A间电势差UQA′＝E′dAQ

＝1.0×103×1.0×10－2V＝10V所以A点电势φA＝－10V.例题2(1)某一电场的电场线和等势面如图甲所示，已知φa＝5V，φc＝3V，ab＝bc，求φb.例题3根据匀强电场关系式

U＝Ed可知，φa－φb＝E·ab，φb－φc＝E·bc，因为ab＝bc，所以φb为a、c电势之和的一半，所以φb＝4V.(2)若电场线和等势面如图乙所示，其他条件不变，φb还是4V吗？例题3由于题图乙是非匀强电场，不能根据公式U＝Ed进行定量计算，只能进行定性分析，由电场线的疏密可知ab和bc间电场强度的平均值Eab＞Ebc，所以Uab＞Ubc，电场力电场强度电势差电势电势能电场力做的功电场力做功与路径无关课堂小结谢谢观看！高二—粤教版—物理—必修3第一章第五节电势差及其与电场强度的关系答疑例1

(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是A.电势与电势差均是相对量，均与电势零点的选取有关B.UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UAB＝－UBAC.φA、φB都有正负，所以电势是矢量D.若φB＝0，则φA＝UAB√√例2在电场中把电荷量为Q1＝2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5×10－7J，再把电荷量为Q2＝4.0×10－9C的正电荷从B点移到C点，克服电场力做功4.0×10－7J.(1)求A、B间，B、C间，A、C间的电势差各为多少？并比较A、B、C三点的电势；(2)若A点电势为零，则C点电势为多少？答案75V－100V－25V

φC＞φA＞φB答案25V(3)若A点电势为零，则Q2在B点电势能为多少？答案－3.0×10－7J例3在如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8C的正电荷从a移到b，电场力做功为W1＝1.2×10－7J.求：(1)匀强电场的场强E的大小；答案60V/m解析由W1＝qElab得：(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2；答案1.44×10－7J解析电荷从b移到c，电场力做功为：W2＝qElbccos60°＝4×10－8×60×0.12×0.5J＝1.44×10－7J.(3)a、c两点间的电势差Uac.答案6.6V解析电荷从a移到c，电场力做功为：Wac＝W1＋W2则a、c两点的电势差为：例4电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8J，在B点的电势能为8.0×10－9J.已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量