電勢(shì)差課件-2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

第十章

靜電場(chǎng)中的能量第2節(jié)電勢(shì)差在高壓電線桿上通常可以看到“高壓危險(xiǎn)”的警示牌，新聞也時(shí)常播報(bào)一些由于高壓造成的傷人事件，人體所能承受的最大安全電壓為36V，可戶外的高壓線電壓高達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)伏，奇怪的是，落在高壓線上的小鳥(niǎo)卻安然無(wú)恙，你知道是為什么嗎？生活思考：

01電勢(shì)差+FEAB在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間？？？01.定義：我們將電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之間的差值叫做電勢(shì)差。UAB=

A－

BUBA=

B－

AUAB=－UBA

2.單位：伏特V3.電勢(shì)差也叫電壓4.電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正負(fù)UAB=

A－

BUAB＞0UAB＜0

A＞

B

A＜

B（1）描述電勢(shì)差時(shí)，必須指明是哪兩點(diǎn)的電勢(shì)差。如UAB或UBA。（2）電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。（3）電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，由電場(chǎng)本身的性質(zhì)及初、末位置決定。（4）電勢(shì)差的正負(fù)不表示方向，表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的相對(duì)高低。5.對(duì)電勢(shì)差的理解（5）推論：6.靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系A(chǔ)BFE電荷q從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差。WAB=－

Ep＝EpA－EpB＝q

A－q

B＝q(

A－

B)＝qUAB

適用于恒力和變力做功電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與電荷量q的比值正電荷從A移動(dòng)到B，靜電力做正功，所以A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的高。電荷從B移動(dòng)到C，靜電力做負(fù)功，所以C點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的高。但C、B間的電勢(shì)差的絕對(duì)值比A、B間的電勢(shì)差的絕對(duì)值大，所以C點(diǎn)電勢(shì)最高，A點(diǎn)次之，B點(diǎn)電勢(shì)最低。例：在電場(chǎng)中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功-4.0×10-7J。（1）A、B、C三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢(shì)最高？哪點(diǎn)電勢(shì)最低？例：在電場(chǎng)中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功-4.0×10-7J。（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢(shì)差各是多大？

例：在電場(chǎng)中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功-4.0×10-7J。（3）把-1.5×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做多少功？解析：AC間的電勢(shì)差UAC=UAB+UBC=80V-200V=-120V電荷q'=-1.5×10-9C從A移到C，靜電力做功為WAC=q'UAC=1.8×10-7J即靜電力做正功1.8×10-7J例：在電場(chǎng)中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.6×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功-4.0×10-7J。（4）根據(jù)以上所得結(jié)果，定性地畫(huà)出電場(chǎng)分布的示意圖，標(biāo)出A、B、C三點(diǎn)可能的位置。

B

A

CE“可能”說(shuō)明還有其他位置符合要求，這些位置在哪里呢？

A在此面上移動(dòng)電荷時(shí)

B

B′W

=0E

B

B′

B

B′又W

=qU此面上各點(diǎn)間電勢(shì)相等U=0V在電場(chǎng)中，電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。02等勢(shì)面1.勻強(qiáng)電場(chǎng)的等差等勢(shì)面（線）2.正點(diǎn)電荷的等差等勢(shì)面（線）兩簇對(duì)稱曲面，連線中垂面是一個(gè)等勢(shì)面，上面的電勢(shì)為零。3.等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：兩簇對(duì)稱曲面，連線上中點(diǎn)電勢(shì)最低，而在中垂線上，中點(diǎn)電勢(shì)最高。4.等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：5.等勢(shì)面的特點(diǎn)：（2）電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)。（1）在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力不做功。（3）兩等勢(shì)面一定不相交。（4）兩個(gè)相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差是相等的，這樣的等勢(shì)面叫做等差等勢(shì)面。（5）等差等勢(shì)面密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，等差等勢(shì)面稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小。小鳥(niǎo)的身體和腳都在同一電勢(shì)下，與電線上的電勢(shì)相同，所以不存在電勢(shì)差，也就不會(huì)有電流流過(guò)小鳥(niǎo)的身體解釋：為什么小鳥(niǎo)站在高壓電線上不會(huì)觸電。1.(多選)下列說(shuō)法正確的是(

)A.電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)B.UAB和UBA是不同的,它們之間的關(guān)系為:UAB=-UBAC.φ有正負(fù),所以電勢(shì)是矢量D.若φB=0,則φA=UABBD2.（多選）關(guān)于等勢(shì)面，正確的說(shuō)法是（

）A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功

B．等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C．等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直D．兩等勢(shì)面不能相交CD3.空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)。則()A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少D4.有一帶電荷量q=-3×10-6

C的點(diǎn)電荷,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服靜電力做功6×10-4

J,從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí),靜電力做功9×10-4

J。問(wèn):(1)AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少?(2)如果B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少?(3)若規(guī)定A點(diǎn)電勢(shì)為零,則B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?電荷在B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少?答案

(1)200V

-300V

100V

(2)200V

300V

-6×10-4J

-9×10-4J

(