1、,2电势差,第十章静电场中的能量,1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选取无关. 2.掌握电势差的表达式UABAB及UAB . 3.知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系. 4.理解等势面的概念，掌握等势面的特点.,学习目标,梳理教材夯实基础,探究重点提升素养,随堂演练逐点落实,梳理教材夯实基础,01,1.定义：电场中两点之间 的差值，也叫作 .UAB ，UBA ，UABUBA. 2.电势差是 ，有正负，电势差的正负表示电势的 .UAB0，表示A点电势比B点电势 . 3.单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为 ，符号是 . 4.静电力做功与电势差的关系 (1)公式：W
2、AB 或UAB . (2)UAB在数值上等于 电荷由A点移到B点时静电力所做的功.,电势差,一,电势,电压,AB,BA,标量,高低,高,伏特,V,qUAB,单位正,1.定义：电场中 的各点构成的面. 2.等势面的特点 (1)在同一等势面上移动电荷时静电力 . (2)等势面一定跟电场线 ，即跟电场强度的方向 . (3)电场线总是由 的等势面指向 的等势面.,等势面,二,电势相同,不做功,垂直,垂直,电势高,电势低,即学即用,1.判断下列说法的正误. (1)电势差与电势一样，是相对量，都与零电势点的选取有关.() (2)电势差是一个标量，但是有正值和负值之分.() (3)若电场中两点间的电势差UA
3、B1 V，则将单位正电荷从A点移到B点，电场力做功为1 J.() (4)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将电荷量为q的电荷从B点移到A点，电场力所做的功相同.() (5)电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以电场力不做功.() (6)点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面. (),2.在某电场中，将一带电荷量为q2.0109 C的点电荷从a点移到b点，电场力做功W4.0107 J，则a、b两点间的电势差Uab为_V.,200,探究重点提升素养,02,电势差的理解,一,导学探究 电场中A、B、C、D四点的电势如图1所示. (1)A、C及A、B间的电势差各为多少？哪个较大？
4、,图1,答案UAC15 V，UAB10 V，UACUAB,(2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势各为多少？A、C及A、B间的电势差各为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？,答案A18 V，B8 V，C3 V，UAC15 V，UAB10 V 电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关.,知识深化 1.电势差反映了电场的能的性质，决定于电场本身，与试探电荷无关. 2.电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示两点电势的高低，且UABUBA，与零电势点的选取无关. 3.电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差.,例1(多选)关于电势差UA
5、B和电势A、B的理解，正确的是 A.电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关 B.UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UABUBA C.A、B都有正负，所以电势是矢量 D.若B0，则AUAB,解析电势差与零电势点的选取无关，A错； UABUBA，B正确； 电势虽有正、负之分，但电势是标量，C错； 由UABAB知，若B0，则AUAB，D正确.,静电力做功与电势差的关系,二,导学探究 在如图2所示的电场中有A、B两点，A、B两点的电势分别为A、B. (1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷q从A移到B，电荷的电势能变化了多少？,答案UABAB电势能的变化量为EpEpBEpAq(BA
6、),图2,(2)根据电场力做功与电势能变化的关系，求电场力对该电荷做的功.,答案WABEpAEpBqAqBq(AB)qUAB,知识深化,把电荷q的电性和电势差U的正负代入进行运算，功为正，说明静电力做正功，电荷的电势能减小；功为负，说明静电力做负功，电荷的电势能增大. 2.公式WABqUAB适用于任何电场，其中WAB仅是电场力做的功，不包括从A到B移动电荷时其他力所做的功.,3.电势和电势差的比较,例2(2018长春汽车三中高二上月考)在电场中把电荷量为Q12.0109 C的正电荷从A点移到B点，电场力做功1.5107 J，再把电荷量为Q24.0 109 C的正电荷从B点移到C点，克服电场力做
7、功4.0107 J. (1)求A、B间，B、C间，A、C间的电势差；,答案75 V100 V25 V,解析把电荷量为Q12.0109 C的正电荷从A点移到B点电场力做功WABUABQ1，,把电荷量为Q24.0109 C的正电荷从B点移到C点，克服电场力做功WBCUBCQ2，,又因UABAB，UBCBC， 得UACAC(AB)(BC)UABUBC25 V.,(2)比较A、B、C三点的电势；,答案CAB,解析由AB0，AC0可知：CAB.,(3)若A点电势为零，则Q2在B点电势能为多少？,答案3.0107 J,解析若A点电势为零，那么B75 V， 则Q2在B点电势能为EpBQ2754.0109 J
8、3.0107 J.,针对训练1将一个电荷量为2.0108 C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4.0108 J，则M点电势M是多少？若将该电荷从M点移到N点，电场力做功1.4107 J，则N点的电势N是多少？M、N两点的电势差UMN是多少？,答案2.0 V5.0 V7.0 V,而USMSM0M 所以M2.0 V,而UMNMN，所以N5.0 V.,等势面,三,导学探究 (1)类比地图上的等高线，简述什么是等势面？,答案电场中电势相等的各点构成的面,(2)当电荷从同一等势面上的A点沿等势面移到B点时，电荷的电势能是否变化？电场力做功情况如何？,答案不发生变化电场力不做功,知识深化,1.
9、等势面的特点及应用 (1)在等势面上移动电荷时静电力不做功，电荷的电势能不变. (2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，由此可以绘制电场线，从而可以确定电场的大致分布. (3)等差等势面密的地方，电场强度较强；等差等势面疏的地方，电场强度较弱，由等差等势面的疏密可以定性确定场强大小. (4)任意两个等势面都不相交.,2.几种常见电场的等势面(如图3所示),(1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面. (2)等量异种点电荷的等势面：点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，两点电荷连线的中垂线是一条等势线.,图3,(3)等量同种点电荷的等势面 等量正点电荷连线的
10、中点电势最低，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低. 等量负点电荷连线的中点电势最高，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最低.从中点沿中垂线向两侧，电势越来越高. (4)匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面.,例3空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图4所示，a、b、c、d为电场中的4个点.则 A.P、Q两点处的电荷等量同号 B.a点和b点的电场强度相同 C.c点的电势低于d点的电势 D.负电荷从a到c，电势能减少,图4,解析根据题图可知，该电场是等量异种点电荷的电场，故A错误； 根据电场的对
11、称性，a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错误；,c点所在等势面距离P点(正电荷)比d点所在等势面距离P点近，c点的电势较高，故C错误； 负电荷从a到c，静电力做正功，所以电势能减少，故D正确.,针对训练2(多选)(2019武威十八中高二上月考)某静电场中的等势面如图5中虚线所示，则 A.B点的场强比A点的大 B.A点的电势比C点的高 C.将电荷从A点移到B点，电场力不做功 D.负电荷在C点的电势能小于零,图5,解析等差等势面越密的地方电场线越密，场强越大，故A正确； A点的电势为零，C点的电势为5 V，A点的电势比C点的高，故B正确；,A点的电势与B点的电势相等，将电荷从A点移到B
12、点，电场力不做功，故C正确； C点的电势小于零，负电荷在C点的电势能大于零，故D错误.,随堂演练逐点落实,03,1.(电势差)关于电势差的下列说法中，正确的是 A.电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关 B.电势差是标量，没有正值和负值之分 C.由于静电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.A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UABUBA,1,2,3,4,解析电势差与零电势点的选取无关，与移动电荷的路径也无关，只跟这两点的位置有关，选项A错误，C正确； 电势差是标量，但有正、负值之分，且UABUBA，选项B、D
13、错误.,2.(静电力做功与电势差的关系)(多选)对UAB 和WABqUAB的理解，下列说法正确的是 A.电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比 B.在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力做的功WAB和电荷量q成正比 C.UAB与q、WAB无关，与是否移动电荷也没有关系 D.WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关,1,2,3,4,3.(等势面)(2018济南市期末)某电场中的等势面如图6所示，下列关于该电场的描述正确的是 A.A点的电场强度比C点的小 B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 C.电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功 D.正电荷由A移动到C，
14、电场力做负功,1,2,3,4,图6,解析等势面密集处电场强度大，A错误； 负电荷在电势越高的位置电势能越小，B错误； 沿等势面移动电荷，电场力不做功，C正确； 正电荷由A移动到C，电场力做正功，D错误.,4.(电势差的计算)将一电荷量为3106 C的点电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3105 J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2105 J的功，求： (1)AB间、BC间、AC间电势差各为多少？,答案10 V4 V6 V,1,2,3,4,UACUABUBC10 V(4 V)6 V；,(2)从A点移到B点，再移到C点，电势能变化了多少？,答案增加了1.8105 J,解析电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电场力做的功： WACWABWBC3105 J1.2105 J1.8105 J 电场力做负功，电荷的电势能增加了1.8105 J.,1,2,3,4,