高中物理第一章 静电场的描述第五节 电势差及其与电场强度的关系完美版课件ppt

这是一份高中物理第一章 静电场的描述第五节 电势差及其与电场强度的关系完美版课件ppt，共25页。PPT课件主要包含了学习目标，新课引入，学习任务一，电势差，学习任务二，学习任务三，UABEd，课堂小结，电场力的功W，电势能Ep等内容，欢迎下载使用。

目标一：知道电势与电势差的关系。目标二：会应用静电力做功的公式WAB＝qUAB进行有关计算。目标三：经历探究匀强电场中电势差与电场强度的定量关系的过程，理解关系式的意义。
因为小鸟两脚间的电压（电势差）很小
思考：在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件，人体所能承受的最大安全电压只有36V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？
思考1：如果我们从二楼走到三楼，影响我们重力做功的因素是两个楼层距地面的高度？还是两个楼层之间的高度差？
思考2：某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功的因素，是A点或B点的电势？还是A、B两点之间的电势的差值？
可见，静电力做功的影响因素是AB间电势的差值。
知道电势差的概念以及电势差与电势的关系
2、公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，所以有UAB＝－UBA。
导出：UAB+UBC＝UAC （注：角标对应，正负号代入运算）
3、单位：伏特 符号V
1、定义：电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压。
4、电势差的“两性”(1)标量性：电势差是标量，但有正、负之分，其正负表示两点电势的高低，可表示为UAB＝－UBA，电势差的绝对值叫电压，U＝|UAB|＝|UBA|。 UAB>0，则φA>φB；UBA<0，则φA>φB(2)绝对性：电场中两点间的电势差只与两点的位置有关，与零电势点的选取无关。
会应用静电力做功的公式WAB＝qUAB进行有关计算
二、电场力做功与电势差的关系
讨论与交流：当电量为+q的电荷从点A移至点B时，电场力做功为WAB ，而A、B两点的电势差为UAB。如何借助电势能作为“桥梁”，找出电场力做功WAB 与电势差UAB之间的关系呢？
说明：①由UAB＝WAB/q知，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。②公式WAB＝qUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的电势差。
AB两点间的电势差等于把电荷q从A移动到B电场力做的功WAB与电荷量q之间的比值。电势差反映的是电场自身在A、B两点间的性质，与电量q无关，只和电场中A、B的位置有关。
【例题1】在非匀强电场中，如果已知带电量q = -1 × 10-5 C 的点电荷由a点移动到b点，电场力所做的功Wab= 8×10-3 J，则电荷的电势能如何变化？ a、b两点的电势差 Uab等于多少？
分析:在任意电场中，移动电荷时电场力做功跟电荷电势能的变化、两点间的电势差之间有关系式Wab=Epa-Epb= qUab因此可以直接利用该式求解。
电势能减少，Uab=-800V
知道匀强电场中电势差与电场强度的关系
三、电势差与电场强度的关系
想一想：电势差和电场强度之间存在着什么联系呢？
讨论与交流：如图1-5-1所示是一匀强电场的电场线和等势面， 匀强电场的场强大小为E，A、B两点在同一条电场线上， 但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为d，电势差为U。如何借助电场力所做的功W作为“桥梁”，找出电势差U与场强E的关系呢？
从力的角度： W = Fd = qEd ①
从能的角度： W = qUAB ②
若沿场强方向移动+q的点电荷
联立①②式得UAB=Ed
在匀强电场中任意两点之间的电势差等于场强与这两点沿电场方向的距离的乘积。
讨论与交流：如图所示，如果A、B两点不在同一条电场线上，以上结论还成立吗？
注意：d一定是两点沿电场方向的距离。
电势差与电场强度的区别与联系
（1）d是指沿电场强度方向的距离。（2）φ-x图像斜率的意义
E=U/d=Δφ/Δx，电场强度描述的是电势随空间位置变化的快慢，电场强度是电势对空间位置的变化率。
（1）在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向距离为每单位长度的两点间的电势差。（2）E-x图像面积的意义
深入探究：从匀强电场到非匀强电场
【例题2】若一匀强电场的场强为 1.0×104 V/m，在平行于电场的平面上画半径为 10 cm 的圆，在圆周上取三点A、B、C ，如图所示。请分别计算A、B 间和B、C 间的电势差。
WAB=EPA-EPB