电势差公开课ppt课件.ppt

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1、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？,它们都是相对量，与零势能点的选择有关。,教学过程：,讨论与交流：1,所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面 也可能有相同或类似的属性。“类比法”是一种科学的研究方法。,1、你知道什么叫“类比”吗？,2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似？,重力

2、势能,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,电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电势差 或电压,则有,或者表示成,显然,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？,2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？,表示两点电势高低,无关 与高度差相似,讨论与交流：2,A,B,C,D,0V,1V,2V,3V,小结：高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选择有关，电势差与零电势点的选择无关。,

3、E,0V,1V,2V,-1V,二、静电力做功与电势差的关系,电荷q从电场中A点移到B点，,；,即,或,一、电势差与电势的关系,1、电势差：【定义】电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。2、公式：,思考题,电势差的另一种定义方法-比值定义法,电势差的另一种定义方法-比值定义法,注：电场力做功有正负之分，电场力做正功WAB0；电场力做负功，WAB0；对负电荷取q0；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,公式 的应用,说明：,此适用于任何电场。,式中AB、AB、q都有正

4、负，计算时都要注 意各量的正负。,1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？,2、WAB跟q、UAB有关吗？,由电场本身的因素决定 与WAB、q无关,跟q、UAB都有关,讨论与交流：3,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/C5、电势差是标量。,或,公式,WAB=EPA-EPB,=EP/q,课堂小结：,课堂小结：,电势差只与A、B两点的位置有关，与是否存在电荷q和A、B间的路径无关,电势的高低与参考点的选取有关，但电势差与

5、参考点的选取无关,电场力做多少正功，电势能就减少多少，电场力做多少负功（电荷克服电场力做多少功）电势能就增加多少,做功,电势,电势差,典型例题：,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=-210-9C，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（210-9）=-4.010-8J,据动能定理有：Ek=W=qU=1.610-191J=1.6 10-19J即：1ev=1.6 10-19J,2、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。,返回,3

6、.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,4.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

7、.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,5.电场中，把点电荷q=+210-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=410-11J。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,V,V,6.电场中A、B 两点的电势是,A=800 V，,B=-200 V，把电荷q=-1.510-8C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=（-1.510-8）1000=-1.510-5 J电场力做负功，则电势能

8、增加，增加1.510-5J,B=800-（-200）=1000 V,7.带电量为+310-6C的粒子先后经过电场中的A、B 两点，克服电场力做功610-4J，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-310-6C的电荷放在A点的电势能是多少？,解：（1）,（2）A=UAB+B=（-200+50）V=-150V,（3）因为克服电场力做功610-4J，所以电势能增 加了610-4J。,（4）EpA=qA=-310-6(-150)J=4.510-4J,返回,典型例题：,8、在电场中把2.0 10-9C的正电荷从 A点

9、移到B点,静电力做功1.5 10-7J.再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 10-7J.,A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？把-1.5 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置,解析：,（1）正电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点的电势比B点的高。电荷从B移动到C，静电力做负功，所以C点的电势比B点的高。但C、B间的电势差的绝对值比A、B间的电势差的绝对值大，所以C点电势最高，A点次之，B点电势最低。,（2）AB之间的电势差UAB=WAB/q=

10、75VA点电势比B点电势高75VBC之间的电势差UBC=WBC/q=-200VC点电势比B点电势高200V,（3）AC间的电势差UAC=UAB+UBC=75V-200V=-125V电荷q=-1.510-9C从A移到C，静电力做功为WAC=qUAC=1.87510-7J即静电力做正功1.87510-7J,.,.,.,A,B,C,图,例题2：,如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是A=5V，B=-2V，C=0，将电荷量q=-610-6C的点电荷从A移到B电场做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电势能最大？

11、,解析：,（1）将点电荷从A移到B，电场力做功,J=-4.210-5J,可知，电场力做了4.210-5J的负功，因此电势能增加了4.210-5J,（2）将点电荷从B移到C，电场力做功,J=1.210-5J,因为电场力做正功1.210-5J，所以电势能减少了1.210-5J,（3）由可知，该点电荷在B处的电势能最大，,J=1.210-5J,U=Ubc=UdfUde所以Wde=qUdeqU,拓展提高,板书设计：电势差,一、有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系 1、的量度：2、力做功：力做功只与位置有关、与经过的路径无关；力做功与势能的关系：力势能是相对的，有零势能面。（人为选定）二、电势差（1

12、）定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。用UAB。（2）公式：或 所以有：=-电势差是标量，可正可负。正负表示两点电势的高低。与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取无关。电势差UAB与q无关，仅与电场中A、B两位置有关，反映电场本身的性质。电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关，只与AB位置有关三静电力做功与电势差的关系：WABqUAB。场力做功，电势能减少；做多少功，电势能就减少多少四电势差和电势UABAB、UBABA UABUBA设定零电势点，由电势差定义各个点的电势：电场中某一点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零点电势）时电场力所做的功符号的处理：将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断。,