《成才之路》2011高中物理 第1章第5节电势差课件 新人教版选修3-1.ppt

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1、※理解电势差的概念※※掌握电场力做功与电势差的关系，会用WAB＝qUAB解决有关问题※知道电势差和电势、等势面的关系下图是高压电器设备的放电现象，你想探究什么是“电压”吗？1．电场中两点间的电势的差值叫做，也叫．它与电势零点的选取．2．电场中A点电势记为φA，B点的电势记为φB，则A、B间的电势差表示成UAB＝或UBA＝.3．电场力做的功和电势差的关系式：，应用时要注意各物理量的正负．若q为负，UAB为负，则静电力做的功为值；若q为负，UAB为正，则静电力做的功为值．电势差电压无关φA－φBφB－φA

2、WAB＝qUAB负正(1)定义：电场中两点间电势的差值．(2)表达式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA.(3)电势差是标量，但有正负(φA>φB，UAB>0，φA<φB，UAB<0)．(4)单位：V(伏)．特别提醒：电势差的正负，不代表电场中两点间电势差的大小，只是区分两点电势的高低．如5V与－5V表示电势差的大小是一样的．请你探究电场强度、电势差、电势和电势能几个概念的异同点？答案：(1)电场强度、电势都是由电场本身决定的，与是否放入电荷无关；而电势能是由电场和电荷共同决定的

3、．(2)电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，也是反映电场力的性质的物理量；而电势和电势能是反映电场能的性质的物理量．(3)电势、电势能的大小与零参考点的选取有关，是相对的，而电势差的大小与零参考点无关.(1)WAB＝EPA－EPB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)即WAB＝qUAB或UAB＝(2)说明：①由UAB＝WAB/q可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A移到B点时电场力所做的功WAB.若单位正电荷做正功，UAB为正值；若单位正电荷做负功，则UAB为负值．②公式WAB＝qUAB适用于任何电

4、场，UAB为电场中A、B两点间的电势差．WAB仅是电场力的功，不包括从A到B移动电荷时，可能还有其他力的功．式中各量均有正、负，计算中W与U的角标要对应，即：有WAB＝qUAB，WBA＝qUBA.特别提醒：①公式不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比，只是可以利用WAB、q来测量A、B两点电势差UAB.②电场中两点间电势差可以与高度差类比，两点间高度差越大，物体在重力作用下做功越多；两点间电势差越大，电荷在电场力作用下做功越多．(2009·河南宝丰一中高二检测)在静电场中有a、b、c三点，有一个电荷

5、q1＝3×10－8C，自a移到b，电场力做功3×10－6J.另有一个电荷q2＝－1×10－8C，自a移到c，电场力做功3×10－6J，则a、b、c三点的电势由高到低的顺序是________，b、c两点间的电势差Ubc为________V.答案：φc>φa>φb400误区1：带电体在电场中运动时，对电场力做功引起的电势能变化，与其它力做功引起的能量变化分辨不清．点拨：(1)只有电场力做功只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，它们之间的大小关系为：W电＝－ΔE电＝ΔEk.(2)只有电

6、场力和重力做功只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：W电＋WG＝－(ΔE电＋ΔEp)＝ΔEk(3)多种力做功多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关系为：W电＋W其他＝ΔEk.将一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4.0×10－8J，则M点电势φM＝________.若将该电荷从M点移到N点，电场力做功1.4×10－7J，则N点的电势φN＝_

7、_______，MN两点的电势差UMN＝________.解析：本题可用三种方法解解法一：各量的正负均代入公式中，由而USM＝φS－φM＝0－φM所以φM＝－2.0V而UMN＝φM－φN，所以φN＝5.0V解法二：不考虑正负，只按数值运算后再判断正负．由USM＝＝2.0V，因为电场力做负功，所以场强方向与位移方向大致相同，所以φS>φM，而φS＝0，所以φM＝－2.0V.同理φN＝5.0V.解法三：整体法．将电荷自S点移到M点，再移到N点看做一个全过程来分析，WSN＝WSM＋WMN＝(－4.0×10－

8、8＋1.4×10－7)J＝1.0×10－7J所以φN＝5V答案：－2V；5V；－7V点评：本题采用多种解法，可以开阔学生的视野，培养他们解答实际问题的能力．在求电势差时，应考虑电势差的正负．这样处理对进一步认识两点的电势高低有好处．(2009·福建仙游现代中学高二检测)如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中