高中物理教科版 (2019)必修 第三册5 电势 电势差教学演示课件ppt

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第三册5 电势 电势差教学演示课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了B为零势能参考点，该比值称为A点的电势，3场源电荷判断法，电势差，重要关系，等势面，等势面的特点，正点电荷的等势面，负点电荷的等势面，高峰与深井的等高线等内容，欢迎下载使用。
将不同质量的物体从地面搬到楼顶，重力势能的变化不同，但是楼顶的“高度”是一定的。
将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh；将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh；将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。
寻找表示电势能性质的物理量
2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少?
1.若在AB两点间分别移动正、负电荷，请比较电荷电势能的变化。
3.点电荷的电量为2q、 3q、…
4.分析EPA/q一定吗？
5.点电荷的电量为-q、-2q、 -3q、… 则A点的电势能为多少?
则A点的电势能为多少?
电势能与电量的比值为多少?
E´PA = 2q E Lcsθ
E´´PA =3q E Lcsθ
=E´PA / 2q
=E´´PA / 3q = E L csθ
EPA = -q E Lcsθ
EPA /- q = E L csθ
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
q从A移到B，求EPA与q的比值：
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
1 V = 1 J/C
3. 单位: 伏特（V）
（比值定义法，计算时要代入正负号）
例如：φ A=3V ：比0电势高3V φ B=-5V ：比0电势低5V 故 φ A ＞ φ B
5. 电势是标量：有正负，且正负表示大小。数值取决于零电势的选取。（负电势表示该处的电势比零电势处电势低.）
4. 物理意义: 反映电场能的性质（ φ与是否放检验电荷、电性、电荷量都无关，由电场本身决定）
6. 电势具有相对性：确定电势应先规定电场中某处的电势为零.（通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零.）
7. 电势高低的判断方法
（1）沿电场线的方向，电势越来越低：φ A ＞ φ B
当规定无限远处φ=0，则：正点电荷电场中各点电势均为正；负点电荷电场中各点电势均为负。在正电荷产生的电场中，离它越近电势越高；在负电荷产生的电场中，离它越近电势越低。
(4)公式法由公式进行计算，q、EP带正负号计算
正电荷在电势能越大的地方电势越高；负电荷在电势能越小的地方电势越高
电势与电势能区别与联系
2.选取不同的参考平面，从A到B重力做的功是否相等？
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.影响重力做功多少的是A、B两点距离参考平面的高度呢？还是A、B两点之间高度的差值呢？
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，是A点或B点的电势呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？
1、定义：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。
3、单位：伏特 （V）
（1）UAB=-UBA
①电势差UAB是标量，有正负，正负不表示方向，表示两点电势φ的相对高低。（正负也不表示大小）
UAB=1v φA- φB= 1v （ φA比φB高1v ）
UCA=-2v φc- φA=-2v （ φC比φA低2v ）
注：-2v比1v电势差相隔得多些（ 初中电压是电势差得特殊情况，只有正的特殊情况）
②电势具有相对性，与零势点的选择有关，而电势差与零势点的选择无关。
③电势差UAB与q无关，与A、B两点的位置有关 。
④描述电势差时，必须注明所指的两点的初末位置，UAB表示A、B两点的电势差。 UBA表示B、A两点的电势差。
1、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫等势面
（3）电场线与等势面处处垂直（即跟电场强度方向垂直）。
（4）任意两个等势面在空间不能相交、不相切
（6）同一副图中一定是等差等势面（两相邻等势面间的电势差相等），否则无意义。同一电场中，等差等势面的疏密反映了电场的强弱，等势面越密的地方，电场线也越密，电场强度E越大；反之则弱。
（2）在同一等势面的任意两点间移动电荷，电场力不做功。
（5）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
（1）同一等势面上，任何两点的电势都相等
3.常见电场等势面分布图:（1）点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。如图所示。
（2）等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。如图所示。①等量异种电荷在连线上从正电荷到负电荷电势逐渐降低，中点的电势为零。②等量异种电荷的中垂线是等势面且电势为零。（中垂线是等势面，以为可以无限延伸，故该等势面电势可以规定为φ ∞=0 ）
（3）等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。如图所示。①等量同种电荷（正电荷）在连线上电势先降低后升高，中点的电势最低。②等量同种电荷（正电荷）在中垂线上中点的电势最高，越往两边越低。
（4）形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面。如图甲所示。（5）匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平行平面。如图乙所示。
4．等势面的应用（1）由等势面可以判断电场中各点电势的高低。（2）由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况。即：WAB=EPA-EPB=q(φ A —φ B)（3）由等势面可以判断电荷在电场中各点电势能大小的情况（4）由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场的大体分布。
【例题1】在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm，已知电场线与abc三点所在的平面，且与bc平行，若将电量为-2×10-８C的点电荷从a移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10-7J。（1）比较a、b、c 三点的电势高低；（2）画出匀强电场的电场线;（3）求出电场强度的大小。
【例题2】有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10-4 J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10-4 J的功，问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?
【例题3】在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A移到B点，电场力做功1.5×10-7J，再把这个正电荷从B点移到C点，电荷克服电场力做功4.0×10-7J.问:（1）A，B，C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?（2）求AB间、BC间和AC间的电势差.（3）把－ 1.5×10-9C电荷从A移到C点，电场力做多少功？（4）根据以上结果，定性地画出电场分布示意图，标出A，B，C三点可能的位置。