人教版 (2019)必修 第三册2 电势差优秀课件ppt
展开利用公式UAB=φA-φB及UAB=进行有关计算,获得结论。
(1)静电力做功公式WAB=qUAB的推导及应用。(2)利用类比法,理解电势差的绝对性。
能应用静电力做功公式WAB=qUAB解释实际问题。
如果我们要从6楼走到8楼,影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差还是楼的高度呢?
某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点,影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢?还是A、B两点之间电势的差值呢?
我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。
电势与零电势点的选取有关,那么电势的差值与零电势点的选取有关吗?
已知匀强电场的电场强度E=200N/C,A、B与C的距离l1和l2分别为100cm和40cm,求A、B两点的电势。
情况一:以C为零电势点
情况二:以B为零电势点
UAB=φA- φB = 200V-80V=120V
UAB= φA- φB = 120V-0V=120V
电势的差值与零电势点的选取无关。
电势差是标量,但有正负
描述电势差时,必须指明是哪两点的电势差。如UAB或UBA。
电势差与零电势点的选取无关。
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。
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。
3.静电力做功与电势差的关系
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
电荷q从A点移动到B点,求电场力做的功
小明同学认为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。
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
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。
静电力做功的四种常用求法:(1)功的定义法:W= FLcsθ或W= qELcsθ 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】在匀强电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功1.6 ×10-7J。再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 ×10-7J。
(1)A、B、C三点中,哪点电势最高?哪点最低?(2)A、B间, B、C间, A、C间的电势差各是多少?(3)把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点,电场力做多少功?(4)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)电荷从A移动到B,静电力做正功,所以A点电势比B点高。电荷从B移动到C,静电力做负功,所以C点电势比B点高。 但C、B间电势差的绝对值比A、B间电势差的绝对值大,所以C点电势最高,A点次之,B点电势最低。
(2)A、B间电势差: B、C间电势差: A、C间电势差:
(4)A、B、C三点在电场的示意图可能是
WAC=qUAC=(-1.5×10-9)×(-120)J=1.8×10-7J
(3)负电荷从A点移动到C时,静电力做功
“可能”说明还有其他位置符合要求,这些位置在哪里呢?
在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为1.6×10-7J。
设A不动,我们能不能再找出一个位置B′,让点电荷从A移动到B′静电力做的功与点电荷从A移动到B静电力做的功相等,并把B′点标在图中。
WAB′=WAB+ WBB′
如果我们把电势相同的各点连接起来会是什么样呢?
在电场中,电势相同的各点构成的面叫作等势面。
做一做:请根据正点电荷电场线分布,画出等势面。
5.等量同种电荷的等势面
6.等量异种电荷的等势面
7.不规则带电导体的等势面
(2)电场线跟等势面垂直,且由高电势指向低电势。
(1)在等势面上移动电荷时,静电力不做功。
(3)两等势面一定不相交。
(5)等差等势面密的地方场强大,等差等势面稀疏的地方场强小。
(4)两个相邻等势面间的电势差是相等的,这样的等势面叫做等差等势面。
两点的电势之差,也叫电压。
电场中电势相等的点构成的面。
1.(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解,正确的是( )A.UAB表示B点相对于A点的电势差,即UAB=φB-φAB.φA、φB都可以有正、负,所以电势是矢量C.UAB和UBA是不同的,它们有关系UAB=-UBAD.电势零点的规定是任意的,但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点
2.某棵大树被雷电击中:此时以大树为中心的地面上形成了电场,该电场中三个等势面分布及电场中M、N两点的位置如图所示,虚线是一组等间距同心圆,M、N两点在同一半径上。下列说法正确的是( )A.M点比N点电势低B.电场强度的方向由N点指向M点C.M、N两点间的电势差为50kVD.电子由M移到N点,电场力做功50keV
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