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1、关于电势电势差第1页，讲稿共39张，创作于星期二一、理解电场力做功的特点及电势能。一、理解电场力做功的特点及电势能。二、理解电势及电势差。二、理解电势及电势差。三、理解等势面。三、理解等势面。目标要求目标要求第2页，讲稿共39张，创作于星期二第3页，讲稿共39张，创作于星期二问题思考：问题思考：电场力对电荷做的功怎么计算？电场力对电荷做的功怎么计算？与哪些与哪些因素有关？由什么决定？因素有关？由什么决定？电场力做功与路径无关电场力做功与路径无关一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点 在任何电场中，电在任何电场中，电场力对移动电荷所做场力对移动电荷所做的功，只与的功，只与初、末位初、末位置置有
2、关，而与电荷运有关，而与电荷运动动路径无关路径无关。WAB=EqScos B EA C C第4页，讲稿共39张，创作于星期二二、电场力做功与电势能的变化二、电场力做功与电势能的变化a.a.从做功的角度来看：从做功的角度来看：b.b.从电荷的移动方向上来看：从电荷的移动方向上来看：顺着电场线移动顺着电场线移动正电荷正电荷电势能减少电势能减少负电荷负电荷电势能增加电势能增加电场力做正功，电势能减少；电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。电场力做负功，电势能增加。电场力做正功电场力做正功电场力做正功电场力做正功电场力做负功电场力做负功电场力做负功电场力做负功顺着电场线移动顺着电场线移动
3、第5页，讲稿共39张，创作于星期二1 1、是非题（并简要说明理由。）、是非题（并简要说明理由。）A A、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。B B、检检验验电电荷荷在在电电场场中中某某点点所所受受的的电电场场力力很很大大时时，它它在在该点具有的电势能也一定大。该点具有的电势能也一定大。C C、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。E E、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小荷的电势能一定减小.课堂训练：课堂训练：第6页，讲稿共39张，
4、创作于星期二三、电势差三、电势差.定义式：定义式：qWAB=UAB.定义：定义：电荷电荷q q在电场中由一点移动到在电场中由一点移动到另一点时，电场力所做的功另一点时，电场力所做的功ABAB与电荷与电荷电量电量q q的比值的比值ABAB/q/q，叫做，两点间，叫做，两点间的电势差。用的电势差。用 表示。表示。UAB第7页，讲稿共39张，创作于星期二.单位：单位：伏特（）伏特（）三、电势差三、电势差4.4.意义和特性：意义和特性：电势差是反映电场本身性质（电场电势差是反映电场本身性质（电场能性质）的物理量，它是由电场本身的性质决定的。能性质）的物理量，它是由电场本身的性质决定的。跟电场力做功、跟
5、电荷电量多少均无关。跟电场力做功、跟电荷电量多少均无关。5.5.电势差是标量电势差是标量：无方向，但有正负。无方向，但有正负。第8页，讲稿共39张，创作于星期二6 6、公式、公式 的应用的应用说明：说明：此适用于任何电场。此适用于任何电场。式中式中AB 、AB 、q q都有正负，计算时都要注都有正负，计算时都要注意各量的正负。意各量的正负。第9页，讲稿共39张，创作于星期二1 1、如图示，在电场中的三点、如图示，在电场中的三点A A、B B和和C C 之间之间移动电荷时，会有移动电荷时，会有A A、将同一电荷从、将同一电荷从A A点直接移到点直接移到B B点，和从点，和从A A点经过点经过C
6、C点点再移到再移到B B点，电场力做功完全相同点，电场力做功完全相同B B、将同一电荷从、将同一电荷从A A点加速移到点加速移到B B点，和减速移到点，和减速移到B B点，点，电场力做功完全相同电场力做功完全相同C C、将不同电荷从、将不同电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做的功与电点，电场力做的功与电量的比值相同量的比值相同D D、将同一电荷从、将同一电荷从A A点直接移到点直接移到B B点，和从点，和从A A点经过点经过C C点再移到点再移到B B点，电场力做的功与电量的比点，电场力做的功与电量的比值相同值相同课堂训练：课堂训练：ABCD课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习C CA
7、 AB BE E第10页，讲稿共39张，创作于星期二2 2、如图所示的电场中，把点电荷、如图所示的电场中，把点电荷q=+2q=+21010-11-11C C由由A A点移点移动到动到B B点，电场力所作的功点，电场力所作的功W WABAB=4=4 10 10-11-11J J。(若改若改q=q=-2 21010-11-11C C其他条件不变，其他条件不变，U UABAB又等于多少？）又等于多少？）求：（求：（1 1）A A、B B两点间的电势差两点间的电势差U UABAB等于多少？等于多少？（2 2）B B、A A两点间的电势差两点间的电势差U UBABA等于多少？等于多少？说明：说明：UAB
8、=UBA第11页，讲稿共39张，创作于星期二3 3、关于对、关于对U UABAB=W=WABAB/q/q 和和W WABAB=qU=qUABAB的理解，正确的的理解，正确的是是A A、电场中、电场中A A、B B两点的电势差和两点间移动电荷的两点的电势差和两点间移动电荷的电量电量q q成反比成反比B B、在电场中、在电场中A A、B B两点移动不同的电荷，电场力两点移动不同的电荷，电场力的功的功W WABAB和电量和电量q q成正比成正比C C、U UABAB与与q q、W WABAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关无关，甚至与是否移动电荷都没有关系系D D、W WABAB与与q q、U UA
9、BAB无关，与电荷移动的路径无关无关，与电荷移动的路径无关BC第12页，讲稿共39张，创作于星期二二、二、W WABAB=qU=qUABAB（两种处理方法）（两种处理方法）1 1、将、将U UABAB和和q q正、负号一同代入；正、负号一同代入；2 2、将、将U UABAB和和q q的绝对值代入，根据力和位移的绝对值代入，根据力和位移 （或（或运动）方向来判断功的正、负。运动）方向来判断功的正、负。（将（将W WABAB和和q q正、负号一同代入）正、负号一同代入）一、一、U UABAB=W WABABq q 小小 结结第13页，讲稿共39张，创作于星期二第14页，讲稿共39张，创作于星期二第
10、15页，讲稿共39张，创作于星期二四、电势四、电势1 1、定义：、定义：电场中某点的电势等于单位正电荷由电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功。功。2 2、定义式：、定义式：说明：说明：某点电势等于该点与参考点（及零电势点）的某点电势等于该点与参考点（及零电势点）的电势差。电势差。电势是标量无方向但有正负。电势是标量无方向但有正负。电势具有相对性电势的大小与零电势点的选择有关。电势具有相对性电势的大小与零电势点的选择有关。一般取大地或无穷远处为零电势点。一般取大地或无穷远处为零电势点。3 3、单位：伏特（、单位：伏特（
11、V V）第16页，讲稿共39张，创作于星期二ABCDE0V0V15V5V3V0V0V18V18V8V8V3V3V说明：说明：说明：说明：1 1 1 1、零电势点的选择可以是任意的。、零电势点的选择可以是任意的。、零电势点的选择可以是任意的。、零电势点的选择可以是任意的。2 2 2 2、电势的高低是相对的，两点之间的电势差是一、电势的高低是相对的，两点之间的电势差是一定的，与零电势点的选取无关。定的，与零电势点的选取无关。3 3 3 3、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高还是低。、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高还是低。、电势的正负表示与零电势点的电势相比是高还是低。、电势的正负表示与
12、零电势点的电势相比是高还是低。4 4、沿电场线的方向，电势越来越低。、沿电场线的方向，电势越来越低。第17页，讲稿共39张，创作于星期二1 1、在电场线上有、在电场线上有A A、B B、C C三点，设三点，设C C点接地，将点接地，将1C1C的正电荷由的正电荷由C C移到移到A A点，电场力做功为点，电场力做功为5J5J；再将该电；再将该电荷由荷由A A移到移到B B，电场力做功为，电场力做功为8J8J，求，求 、分分别是多大？别是多大？课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习BA第18页，讲稿共39张，创作于星期二2 2、图为电场中的一条电场线，、图为电场中的一条电场线，A A、B B为这条电
13、场线上为这条电场线上的两点，则的两点，则A A、B B点的场强一定比点的场强一定比A A点的小点的小B B、B B点的电势一定比点的电势一定比A A点的低点的低C C、将电荷从、将电荷从A A点移到点移到B B点，电荷的电势能一定减小点，电荷的电势能一定减小D D、A A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到运动到B B点点B B第19页，讲稿共39张，创作于星期二3 3 3 3、关于电势差、关于电势差、关于电势差、关于电势差U U U UABAB和电势和电势 、的理解，正确的是的理解，正确的是A A A A、U U U UABABABAB表示表
14、示表示表示B B B B点与点与点与点与A A A A点之间的电势差，即点之间的电势差，即点之间的电势差，即点之间的电势差，即U U U UABABABAB=B B B B、U U U UABABABAB和和和和U UBABABABA是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：U U U UAB AB AB AB=U UBABABABAC C C C、都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢量D D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和
15、、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点无穷远处为零电势点无穷远处为零电势点无穷远处为零电势点BDBDAAABBB第20页，讲稿共39张，创作于星期二 小小小小 结结结结 一、一、UAB=二、二、W WABAB=qU=qUABAB四、四、A A=U=UAO AO=W=WAOAO/q/q三、三、U UABAB=A A-B B U UABAB=-U=-UABAB（将（将W WABAB和和q q正、负号一同代入）正、负号一同代入）（两种处理方法）（两种处理方法）1 1、将、将U UABAB和和q q正、负号一同代入；正、负
16、号一同代入；2 2、将、将U UABAB和和q q的绝对值代入，根据力和位移的绝对值代入，根据力和位移 （或运动）方向来判断功的正、负。（或运动）方向来判断功的正、负。一般取绝对值一般取绝对值相对于零电势点的电势差相对于零电势点的电势差W WABABq第21页，讲稿共39张，创作于星期二五五五五.等势面等势面电场中电势相等的点构成的曲面叫电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。做等势面。【约定约定约定约定】为了使等势面能够反映电场的强为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电势差弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等。相等。等势面的性质等势面的性质1.沿着等势面移动电荷时，电场力所
17、作的功为零。沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。2.在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。3.等势面愈密等势面愈密(即间距愈小即间距愈小)的区域，场强愈大。的区域，场强愈大。第22页，讲稿共39张，创作于星期二第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【例题例题例题例题】有一电场的等势面分布如图所示，一个质子有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入电场向右运动，经过等势面进入电场向右运动，经过等势面a时质子的动能为时质子的动能为500eV，那么它经过等势面，那么它经过等势面e时动能多大？时动能多大？【答案答案
18、答案答案】300300eVeV第23页，讲稿共39张，创作于星期二第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【例题例题】将一点电荷将一点电荷+q放在场强为放在场强为E的匀强电场中，问：的匀强电场中，问：当电荷从当电荷从AB，电荷所受的电场力做了多少功？，电荷所受的电场力做了多少功？思考：思考：思考：思考：电场力做功的特点电场力做功的特点电场力做功的特点电场力做功的特点只与始末位置有关，与经过的路径无关。只与始末位置有关，与经过的路径无关。第24页，讲稿共39张，创作于星期二第25页，讲稿共39张，创作于星期二1 1、重力是怎么产生的？、重力是怎么产生的？2 2、
19、什么是重力势能？它跟哪些因素有关？、什么是重力势能？它跟哪些因素有关？重力是地球对物体的吸引而产生重力是地球对物体的吸引而产生 由于地球和物体之间存在着相互作用，物由于地球和物体之间存在着相互作用，物体具有体具有“做功的本领做功的本领”，因而有，因而有“能量能量”，这，这种能量就是重力势能。种能量就是重力势能。它由它由“位置位置”决定：决定：Epmgh还记得吗？还记得吗？第26页，讲稿共39张，创作于星期二3 3、为什么说重力势能具有相对性？、为什么说重力势能具有相对性？4 4、重力做功跟重力势能变化有什么关系？、重力做功跟重力势能变化有什么关系？因为高度具有相对性因为高度具有相对性 而而 E
20、pmgh 重力做功的过程，就是重力势能改变的过程。重力做功的过程，就是重力势能改变的过程。重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加，且有：势能增加，且有：WAB mghA mghBmghAB第27页，讲稿共39张，创作于星期二讨讨论论与与交交流流：所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面们在其他方面 也可能有相同或类似的属性。也可能有相同或类似的属性。“类比类比”法是一种科学的
21、研究方法。法是一种科学的研究方法。1 1、你知道什么叫、你知道什么叫“类比类比”吗？吗？2 2、地球与物体之间的相互作用和哪一类电荷间的、地球与物体之间的相互作用和哪一类电荷间的相互作用相互作用“类似类似”？地球与物体之间存在着引力，它相当于一对异种电荷之地球与物体之间存在着引力，它相当于一对异种电荷之间的作用间的作用第28页，讲稿共39张，创作于星期二3 3、借助、借助“类比类比”的方法和你对重力场的了解，你可的方法和你对重力场的了解，你可推断出电场应该具有哪些属性？推断出电场应该具有哪些属性？重力重力电场力电场力物体在重力场中移动，重力做功物体在重力场中移动，重力做功 电荷在电场中移动，电
22、场力也会做功电荷在电场中移动，电场力也会做功重力势能重力势能“电场力势能电场力势能”（称（称电势能电势能）重力做正（负）功，重力势能减小（增加）重力做正（负）功，重力势能减小（增加）电场力做正（负）功，电势能减小（增）电场力做正（负）功，电势能减小（增）重力势能由高度决定重力势能由高度决定电势能电势能呢呢？Ep=qU重力的功：重力的功：WABmghAB ，取决于高度差，取决于高度差 电场力的功取决于什么呢电场力的功取决于什么呢？W=qEd第29页，讲稿共39张，创作于星期二我们借助类比定义几个物理量：我们借助类比定义几个物理量：重力势能：重力势能：Epmgh定义：电荷在电场中具有的能量叫电势能
23、定义：电荷在电场中具有的能量叫电势能 电势能：电势能：Epq与高度与高度h h对应的物理量对应的物理量叫叫电势电势即电势：即电势：E Ep pq q （hEpmg）定义：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量的比定义：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量的比值叫电势值叫电势电势的单位：伏特（电势的单位：伏特（V V）第30页，讲稿共39张，创作于星期二方方法法一一:根根据据电电场场力力做做功功的的正正负负判判断断：若若电电场场力力对对移移动动电电荷荷做做正正（负负）功功，则则电势能减少（增加）；电势能减少（增加）；方法二方法二:直接根据公式直接根据公式 判断：判断：Ep=q.如何比较电荷电势能的
24、大小呢？如何比较电荷电势能的大小呢？第31页，讲稿共39张，创作于星期二讨讨论论与与交交流流：1 1、一个质量为、一个质量为m的物体在重力场中的重力势能大小由什么来决的物体在重力场中的重力势能大小由什么来决定？一个电量为定？一个电量为q的电荷在电场中的电势能大小又由什么决定的电荷在电场中的电势能大小又由什么决定？重力势能由高度决定，电势能由电势决定，即电势重力势能由高度决定，电势能由电势决定，即电势是描述电场能的特性的物理量是描述电场能的特性的物理量2 2、你认为电势是相对量吗，电势能呢？、你认为电势是相对量吗，电势能呢？电势与高度类似，是电势与高度类似，是“相对量相对量”，电场中某点电势的大
25、小，电场中某点电势的大小与参考点选择有关与参考点选择有关 电势的参考点通常选择大地或无穷远点电势的参考点通常选择大地或无穷远点 电势能也是相对量电势能也是相对量第32页，讲稿共39张，创作于星期二 定义：电场中任意两点的电势的差值，叫这两点间的电定义：电场中任意两点的电势的差值，叫这两点间的电势差势差 重力场中重力场中A、B两点间高度差：两点间高度差：hABhAhBA A、B B两点电势差：两点电势差：U UABABA AB B重力的功：重力的功：WABmghA mghBmghAB电场力的功：电场力的功：WABqA qBqUABWABqUAB 是一个非常重要的公式是一个非常重要的公式3 3、你
26、认为跟高度差对应的物理量是什么？、你认为跟高度差对应的物理量是什么？第33页，讲稿共39张，创作于星期二4 4、我们把高度相同的点连成的线叫等高线，构成的面可以、我们把高度相同的点连成的线叫等高线，构成的面可以叫等高面。那么，在电场中，电势相同的点连成的线或构成叫等高面。那么，在电场中，电势相同的点连成的线或构成的面可以怎样称谓呢？的面可以怎样称谓呢？在电场中，电势相同的点连成的线叫等势线，构成在电场中，电势相同的点连成的线叫等势线，构成的面叫等势面的面叫等势面5 5、在同一等高线或等高面上，任两点高度差为多大？在同、在同一等高线或等高面上，任两点高度差为多大？在同一等高线或等高面上移动物体，
27、重力是否做功？在电场中，一等高线或等高面上移动物体，重力是否做功？在电场中，同一等势线或等势面上任两点电势差为多大？在同一等势线同一等势线或等势面上任两点电势差为多大？在同一等势线或等势面上移动电荷，电场力是否做功？或等势面上移动电荷，电场力是否做功？在电场中，同一等势线或等势面上任两点间电势差为在电场中，同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在同一等势线或等势面上移动电荷电场力不做功零，在同一等势线或等势面上移动电荷电场力不做功第34页，讲稿共39张，创作于星期二2.等等势势面面等量异号点电荷的电场等量同号点电荷的电场正点电荷的电场孤立带电体的电场第35页，讲稿共39张，创作于星期二刚才学
28、了什么？刚才学了什么？1、电势能：电荷在电场中具有的能量叫电势能、电势能：电荷在电场中具有的能量叫电势能 公式：公式：Epq 电场力做功：电场力做功：WABqUAB 3、等势面：、等势面：电势相同的点构成的面电势相同的点构成的面 同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在其上移动同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在其上移动电荷电场力不做功电荷电场力不做功2、电势、电势 电势差电势差 电势电势 电势差：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量电势差：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量的比值叫电势。电场中两点电势的差值叫这两点的电势差的比值叫电势。电场中两点电势的差值叫这两点的电势差 电势：电
29、势：Epq 电势差：电势差：UABAB第36页，讲稿共39张，创作于星期二5 5、下列说法正确的是、下列说法正确的是A A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功B B、电荷从、电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做功为零，则电荷点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等势面移动的一定是沿等势面移动的C C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的相等的D D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面面AD第37页，讲稿共39张，创作于星期二作业：作业：1 1、总结、总结“类比法类比法”，试用类比法研究一个问题，试用类比法研究一个问题2 2、完成所发练习各题、完成所发练习各题第38页，讲稿共39张，创作于星期二感谢大家观看第39页，讲稿共39张，创作于星期二