高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量2 电势差优秀课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量2 电势差优秀课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了电势差，PART01，UABA－B，UBAB－A，UAB－UBA，WABWAB′，等势面，PART02，等量同种电荷的等势面等内容，欢迎下载使用。
2.选取不同的参考平面，从A到B重力做的功是否改变？
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.影响重力做功大小的是A、B两点之间高度值，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？
1. 定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。
2.单位：伏特 V
4.电势差是标量，但有正负
1.描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。如UAB或UBA。
2.电势差与零电势点的选取无关。
3.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。
4.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。
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
某同学认为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：
（3）负电荷从A移动到C时，静电力做功
（4）A、B、C三点在电场的示意图可能是：
根据以上例题第（4）问的结果，定性画出了电场分布的示意图，标出了A、B、C三点可能的位置，如图。
“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。
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。
（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。
（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。
两点的电势之差，也叫电压。
电场中电势相等的点构成的面。
【练习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
【练习2】（2022·北京·汇文中学高一期末）如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP和φQ。一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则（　　）A．若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功B．若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功C．直线c位于某一等势面内，φMφN
【练习3】（2022·湖北·宜城市第一中学高一阶段练习）空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线，虚线为其等势线（相邻等势面间的电势差相等），A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（　　）A．A点和B点的电势相同B．C点和D点的电场强度相同C．正电荷从A点移至B点，静电力做正功D．负电荷从C点移至D点，电势能增大
【练习4】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
【练习5】（多选）等间距虚线a、b、c、d表示匀强电场中的四个等势面。两带电粒子M、N沿着a、d等势面射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M带正电，不计粒子重力，则（　　）A．N带负电B．等势面a的电势低于等势面b的电势C．运动过程中，带电粒子M的电势能逐渐减小D．运动过程中，带电粒子N的动能逐渐减小
【练习6】（多选）（2022·辽宁·高一期末）在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其电场中的电势φ在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（　　）A．Q1为负电荷，Q2为正电荷B．Q1电量小于Q2的电量C．x1处的电场强度为零D．电量为-q的检验电荷从x2位置移到无穷远的过程中，电场力做功为