2023學(xué)年完整公開課版【教學(xué)】電勢差

2電勢差第十章靜電場中的能量新課引入1.定義：在電場中，兩點(diǎn)之間電勢的差值叫作電勢差，電勢差也叫作電壓。3.單位：

伏特(V)1V=1J/C4.是標(biāo)量：正負(fù)代表一點(diǎn)比另一點(diǎn)電勢高或低。UAB

=φA-φB2.定義式:注:

UAB大于0，說明A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)，反之小于B點(diǎn)。一、電勢差

電荷q在電場中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)，電場力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q，叫做A、B兩點(diǎn)間的電勢差。5.比值定義法:一、電勢差

WAB跟路徑無關(guān)，UAB也是跟路徑無關(guān)；且跟WAB

和q都無關(guān)，只是由電場本身和兩點(diǎn)位置有關(guān)。6.決定因素:7.電場力做功：WAB=UABq

注意：計(jì)算時(shí)將UAB和q的正負(fù)號代入。電場力做功只與兩點(diǎn)間的電勢差和電荷量有關(guān)，與路徑無關(guān)。一、電勢差對電勢差的理解高度差hAB

=hA-hBhA

=hAO

=hA

-hOhA=hAO

=WAO/G電勢差UAB

=φA-φBφA=UAO=φA

-φOφA=UAO

=WAO/q一般取地面或最低點(diǎn)為參考點(diǎn)一般取無窮遠(yuǎn)處或電場中的接地點(diǎn)為參考點(diǎn)一、電勢差想一想1.高度差、高度與零高度點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎？2.電勢差、電勢與零電勢點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎？結(jié)論：電勢和高度都具有相對性，與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而電勢差和高度差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。一、電勢差二、等勢面1.等勢面：電場中電勢相同的點(diǎn)所構(gòu)成的面。通常相鄰等勢面之間的電勢差相等。(稱為等差等勢面）2.典型電場的等勢面不同電場的等勢面特點(diǎn)是不一樣。點(diǎn)電荷電場的等勢面帶電導(dǎo)體周圍電場的等勢面二、等勢面等量點(diǎn)電荷電場的等勢面二、等勢面勻強(qiáng)電場的等勢面二、等勢面3.等勢面的特點(diǎn)（1）在同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場力不做功。（2）電場線跟等勢面垂直，且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。（3）等勢面密處場強(qiáng)大、電場線密，等勢面疏處場強(qiáng)小、電場線疏。

（4）不同等勢面在空間不相交、不相切。（5）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，其表面為一個(gè)等勢面，勻強(qiáng)電場的等勢面是一組相互平行的疏密均勻的平面。二、等勢面項(xiàng)目重力場電場定義場強(qiáng)（矢量）場力勢（標(biāo)量）勢差（標(biāo)量）地球附近的引力場存在于電荷周圍的場重力場強(qiáng)度g=G/m，方向：豎直向下電場強(qiáng)度E=F/q，方向：正電荷在該點(diǎn)所受電場力方向重力G=mg電場力F=qE高度差hAB=hA–hB，與參考點(diǎn)選取無關(guān)電勢差UAB=φA-φB，與參考點(diǎn)選擇無關(guān)高度h與參考點(diǎn)的選取有關(guān)，具有相對性電勢φ與參考點(diǎn)的選取有關(guān)，具有相對性三、重力場和電場的比較項(xiàng)目重力場電場勢能（標(biāo)量）做功特點(diǎn)場力做功與勢能變化的關(guān)系重力勢能EP=mgh，與參考平面選取有關(guān)電勢能ε=qφ，與參考平面選取有關(guān)力做正功，重力勢能減少；力做負(fù)功，重力勢能增加WAB=EPA-EPB

力做正功，電勢能減少；力做負(fù)功，電勢能增加。WAB=EA-EBWAB=mghAB

只與始、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)WAB=qUAB

只與始、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)三、重力場和電場的比較例1在勻強(qiáng)電場中把電荷量為2.0×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(1)A、B、C三點(diǎn)中，哪點(diǎn)電勢最高？哪點(diǎn)電勢最低？典題剖析解析:

(1)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做正功，所以A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢高。電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力做負(fù)功，所以C點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢高。但C、B之間電勢差的絕對值比A、B之間電勢差的絕對值大，所以C點(diǎn)電勢最高，A點(diǎn)電勢次之，B點(diǎn)電勢最低。例1在勻強(qiáng)電場中把電荷量為2.0×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(2)A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？典題剖析解析:

(2)根據(jù)靜電力做的功與電勢差的關(guān)系，A、B間和B、C間的電勢差為所以A、C

間的電勢差為例1在勻強(qiáng)電場中把電荷量為2.0×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(3)把電荷量為-1.5×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力做的功是多少？典題剖析解析:(3)

WAC＝q′UAC＝（-1.5×10-9）×（-120）J＝1.8×10-7J例1在勻強(qiáng)電場中把電荷量為2.0×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(4)根據(jù)以上結(jié)果，定性地畫出電場分布的示意圖，標(biāo)出A、B、C三點(diǎn)可能的位置。典題剖析解:

例2下列關(guān)于電場的描述，正確的是()A.