电势差课件（人教版选修31）.ppt

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1、5.电势差一、电势差的概念1．定义：电场中两点间的差值．2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择．3．公式UAB＝φA－φB，UBA＝，可见UAB＝.4．电势差是，可以是正值，也可以是负值，也叫．5．电势差的单位是，符号是.电势无关φB－φA－UBA标量电压伏特V1．对电势差与电势关系的理解电势φ电势差U联系数值关系UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA单位相同，均是伏特(V)，常用还有kV，mV等标矢性都是标量，但均具有正负物理意义均是描述电场能的性质的物理量【特别提醒】(1)讲电势差，必须明确是哪两点的电势差，A、B间的电势差记为

2、UAB，而B、A间的电势差记为UBA，UBA＝φB－φA＝－(φA－φB)＝－UAB.(2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低，若UAB＞0，则φA＞φB，若UAB＜0，则φA＜φB；电势的正负表示比零电势点的电势高还是低，φA＞0，说明A点电势高于零电势点电势．如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6eV，－3.4eV，－1.51eV，由于某种因素(如加热和光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：(1)a、b、c

3、三点的电势大小．(2)a、b间，b、c间电势差的大小．答案：(1)13.6V(2)3.4V1.51V(2)10.2V1.89V2．对静电力做功与电势差关系的理解(1)静电力做功与电势差的关系电荷q在电场中从A移动到B时，静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差．即WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB③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．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．式中各量均有正负，计算时W与U的角标要对应，即：WAB＝qUAB，W

4、BA＝qUBA.一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9C，在静电场中由A点移到B点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间电势差φa－φb为()A．3×104VB．1×104VC．3×104VD．－1×104V答案：B1．电势差有正负之分，如何理解电势差的正负？提示：电势差的正负不是物理中表示矢量方向的正负，而仅仅是表示一种比较关系，例如UAB＝6V，表示A点的电势比B点高6V；UAB＝－6V，表示A点的电势比B点低6V.3．求静电力做功有哪些方法？提示：(1)利用功

5、的定义求解在匀强电场中，WAB＝qE·d，其中d为电荷沿电场线方向的位移．(2)利用静电力做功与电势能变化量的关系求解WAB＝EpA－EpB.(3)利用电势差与静电力做功的关系求解WAB＝qUAB.(4)仅有静电力做功时，利用动能定理求解W电＝Ek2－Ek1.在电场中把一个电荷量为－6×10－8C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为－3×10－5J，将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5×10－5J，求A与C两点间的电势差．【跟踪发散】1－1：如右图所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1＝10－8C从B点移到A点

6、时静电力做了10－7J的功；电荷q2＝－10－8C在B点的电势能比在C点时大10－7J，那么：(1)比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是________；(2)A、C两点间的电势差是________V；(3)若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是________J.(3)若φB＝0，则φA＝－10V，EpA＝q2φA＝－10－8×(－10)J＝10－7J.答案：(1)φC＞φB＞φA(2)－20(3)10－7有一带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J，从B点移到C点电场力做

7、功9×10－4J．问：(1)AB，BC，CA间电势差各为多少？(2)如果以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？(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB得φA＝UAB＝200V.由UBC＝φB－φC得φC＝φB－UBC＝0－(－300)＝300V.电荷在A点的电势能EpA＝qφA＝－3×10－6×200J＝－6×10－4J电荷在C点的电势能EpC＝qφC＝－3×10－6×300J＝－9×10－4J.答案：(1)UAB＝200VUBC＝－300VUCA＝100V(2)φA＝200VφC＝300VEpA＝－6×

8、10－4JEpC＝－9×10－4J【反思总结】(1)公式W＝qU适用于任何电场．(2)应用该公式时，可以三个量都取绝对值，计算出功的数值之后再根据受力和运动情况判断