高中物理选修3-1人教版课件-1电势差 20页

五、电势差 复习巩固： 1、电场力做功的特点是什么？ 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但 与电荷经过的路径无关。 2、电场力做功和电势能的关系如何？ 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 WAB = EPA-EPB 3、电势能和电势的关系如何？它们是绝对量还是相对量？ q EPA A  它们都是相对量，与零势能点的选择有关。 类比法 重力场 电场 重力 电场力 某点的高度 某点的电势 重力势能 电势能 重力做功 电场力做功 WG= EP1-EP2 W电= EPA-EPB 两点间高度差 ？？？ 一、电势差与电势的关系 1、电势差： 电场中两点间电势的差值 BAABU   ABBAU   ABAB UU  则有 或者表示成 显然 B设电场中A点的电势为φA，B点的电势为 思考题 1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的 正负表示什么意义？ 若电势差为正值，即UAB= A- B>0,那么 A> B 若电势差为正值，即UAB= A- B<0,那么 A< B 所以电势差的正负表示的是两点电势高低 2、如果某一点的高度可以理解为该点距离 零参考点的高度差，那么某一点的电势应该 如何理解呢？ 某一点的电势可以理解为距离零参考点的 电势差 φA=UAO 例.在静电场中,规定C点电势为零, A =3V, B =1V. 则 A、B两点两点的电势差UAB= A- B = . B、A两点两点的电势差UBA= B- A = . 2.若规定B点电势为零,则 A= , B= , UAB= A- B = ; UBA= B- A = . 电场中某点电势的高低与零电势位置 . 电场中两点间的电势差与零电势位置 . 有关 无关 　这一关系类似于高度与参考平面的选取有关， 高度差与参考平面的选取无关． 二、静电力做功与电势差的关系 )( BAq   BA qq   电荷q从电场中A点移到B点， PBPAAB EEW  ； BAAB qUW  q WU AB BA  即 或 电势差的另一种定义方法-比值定义法 AB AB WU q  注：电场力做功有正负之分，电场力做正功WAB>0；电 场力做负功，WAB<0．电荷量也有正负之分，对正电荷 取q>0；对负电荷取q<0；利用该式计算时，要注意到 WAB、q及UAB的正负． 电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功 思考题 1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？ 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关 电势差含义： （1）电势差是反映电场特性的物理量，只与A、 B两点的位置有关，与是否存在检验电荷q和A、 B间的路径无关． （2）电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V， 1V＝1J／C． （3）电压：电势差的绝对值也叫电压． 典型例题： 例1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势 差UAB = 20 V，将点电荷q = -2×10-9C， 由A点移到B点，静电力所做的功是多少？ 解：电场力所做的功 WAB = UABq = 20×（－2×10-9） = -4.0×10-8J 典型例题： 例3.在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做 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。请推导电子伏特 与焦耳的换算关系。 1. 下列说法正确的是（ ） A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取 有关 B.电势差是个标量，但是有正负之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以 电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置 有关。 D. AB两点的电势差是恒定的，不随零电势点的 不同位置而改变，所以 UAB=UBA BC 2.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是（ ） A.电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势 差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的 电荷量q成反比。 B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到 B点电场力做的功。 C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这 两点的电势差为1V。 D.电荷由A点移动到B点的过程中，除受电场力外， 还受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等 于电场力做的功。 C 3.电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B 点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的 电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA 等于多少？ 解：由静电力做功与电势差的关系得 2 102 104 11 11      q WU AB AB 2 ABBA UU V V 4.一个带正电的质点,电荷量q=2.0 10-9C,在静电场 中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外,其他力 作的功为6.0 10-5J，质点的动能增加了8.0 10-5J, 则a、b两点间的电势差 a- b为 A.3 104 V B.1 104 V C.4 104 V D.7 104 V 【B】   5.电场中A、B 两点的电势是 A=800 V， B= -200 V，把电荷q = -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做 了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？  解：UAB=A－ ∴WAB=qUAB=（-1.5×10- 8）×1000 = -1.5×10-5 J 电场力做负功，则电势能增加，增加 1.5×10-5J B=800-（-200）=1000 V 6.带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B 两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为 50V，则（l）A、B间两点间的电势差是多少？ （2）A点的电势是多少？（3）电势能变化了多少？ （4）把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多少？ 解：（1） VVq WU AB AB 200 103 )106( 6 4      （2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V （3）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增 加了6×10-4J。 （4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J 小结 1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压 2、静电力做功与电势差的关系： 3、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。 4、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C 5、电势差是标量。 BAAB qUW  q WU AB BA 或