【課件】新教材高中物理第十章靜電場中的能量2電勢差課件新人教版必修3

2.電勢差類比法重力場電場

重力電場力重力勢能電勢能重力做功電場力做功

如果我們要從6樓走到8樓，影響我們做功多少的因素是這兩層樓的高度差而不是樓的高度。某個電荷在確定的電場中由A點移動到B點，影響靜電力做功多少的因素可能是A點或B點的電勢值呢？還是A、B兩點之間電勢的差值呢？問題引入：了解電勢差的含義（物理觀念）（科學(xué)思維）（科學(xué)思維）

體會課堂探究的樂趣，汲取新知識的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進(jìn)走課堂【探究一：電勢差與電勢的關(guān)系】電場中兩點間電勢的差值叫電勢差，也叫電壓。設(shè)電場中A點的電勢為，B點的電勢為,則有或者表示成顯然ABCD0V1V2V3V【探究歸納】高度和電勢都具有相對性，電勢與零電勢點的選取有關(guān)，但電勢差與零電勢點的選取無關(guān)。E0V1V2V-1V【探究二：電勢差的絕對性】1.描述電勢差時，必須指明是哪兩點的電勢差。A、B間的電勢差記為UAB，而B、A間的電勢差記為UBA。2.電勢差與零電勢點的選取無關(guān)。3.電場中兩點間的電勢差，由電場本身的性質(zhì)及初、末位置決定。電勢差UAB與試探電荷q無關(guān)。4.電勢差是標(biāo)量，正負(fù)不表示方向，表示電場中兩點電勢的相對高低。【

對電勢差的理解】5.推論：電勢φ(1)(電場中某點的)電勢與電勢零點的選取有關(guān)(2)電勢由電場本身決定，反映電場的能的性質(zhì)(3)相對量(4)標(biāo)量，可正可負(fù)電勢差UAB＝φA－φB(1)某點的電勢在數(shù)值上等于該點與電勢零點之間的電勢差。(2)電勢與電勢差的單位相同，皆為伏特(V)(1)(電場中兩點間的)電勢差與電勢零點的選取無關(guān)(2)電勢差由電場和這兩點間的位置決定(3)絕對量(4)標(biāo)量，可正可負(fù)聯(lián)系區(qū)別【規(guī)律總結(jié)】電勢和電勢差的區(qū)別探究情景：將試探電荷q由電場中A點移動到B點，由靜電力做功和電勢能的關(guān)系可知：【探究三：靜電力做功與電勢差的關(guān)系】【探究結(jié)論】靜電力做功與電勢差的關(guān)系或關(guān)系式：應(yīng)用或WAB=qUAB的規(guī)范要求：1.加下標(biāo)時:WAB、q、UAB都有正負(fù)，計算時都要帶正負(fù)號。

2.不加下標(biāo)：將各物理量均取絕對值代入，然后再由題意分析判斷兩點間的電勢高低關(guān)系或電場做功的正負(fù)。【注意】【規(guī)律總結(jié)】靜電力做功的四種求法（1）功的定義法：W＝FLcosθ

或W＝qELcosθ求解勻強(qiáng)電場中靜電力做的功。（2）電勢差法：WAB＝qUAB（3）電勢能變化法：

WAB＝EPA

－EPB（4）動能定理：W電+W其他力=ΔEK注意：方法（2）（3）（4）適用于任何電場例1：在電場中把2.0×10-9C的正電荷從A點移到B點,靜電力做功1.5×10-7J。再把這個電荷從B點移到C點,靜電力做功-4.0×10-7J。（1）A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點最低？（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多少？（3）把-1.5×10-9C的電荷從A點移到C點電場力做多少功？（4）根據(jù)以上所得結(jié)果，定性地畫出電場分布的示意圖，標(biāo)出A、B、C三點可能的位置。解析：（1）電荷從A移動到B，靜電力做正功，所以A點電勢比B點高。電荷從B移動到C，靜電力做負(fù)功，所以C點電勢比B點高。但C、B間電勢差的絕對值比A、B間電勢差的絕對值大，所以C點電勢最高，A點次之，B點電勢最低。（2）A、B間電勢差：故A點電勢比B點電勢高75V.B、C間電勢差：故C點電勢比B電勢高200V。A、C間電勢差：（3）負(fù)電荷從A移動到C時，靜電力做功即靜電力做正功（4）A、B、C三點在電場的示意圖可能是：CAB【解析】據(jù)動能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6×10-19J即：1eV=1.6×10-19J【互動探究】在研究微觀粒子時常用電子伏特(eV)做能量的單位。1eV等于一個電子經(jīng)過1V電壓加速后所增加的動能。請推導(dǎo)電子伏特與焦耳的換算關(guān)系。地圖中常用等高線來表示地勢的高低

探究四-形象描述電勢高低的方法電場中，電勢相等的點構(gòu)成等勢面。BA+mpq在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功。E同一等勢面上的點，電勢都相等電場線與等勢面垂直，并指向電勢低的等勢面。+CD+四、等勢面1.點電荷電場中的等勢面：以點電荷為球心的一簇球面幾種典型電場的等勢面：點電荷的等勢面與等高線對比示意圖2.等量異種點電荷電場中的等勢面：兩簇對稱曲面等量異種點電荷的等勢面與等高線對比示意圖OMN【互動探究】在電荷連線中垂線上電勢分布規(guī)律1.若規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢為零，則φ0

0（大于、等于、小于）2.比較M、N兩點的電勢大?。康扔?.等量同種點電荷電場中的等勢面：兩簇對稱曲面等量同種點電荷的等勢面與等高線對比示意圖OMN【互動探究】在電荷連線中垂線上電勢分布規(guī)律1.若規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢為零，則

0（大于、等于、小于）2.比較M、N兩點的電勢大小？大于4.勻強(qiáng)電場中的等勢面：垂直于電場線的一簇平面5.形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面等勢面1.等勢面與電場線相垂直2.電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面3.兩個不同的等勢面永不相交電場中電勢相等的點構(gòu)成的面電場中兩點間電勢的差值電勢差1.（多選）關(guān)于等勢面，正確的說法是（

）A．電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以不做功

B．等勢面上各點的場強(qiáng)大小相等C．等勢面一定跟電場線垂直D．兩等勢面不能相交CD2.(多選)如圖，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為

a、

b和

c，

a＞

b＞

c。一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示。由圖可知（）A.粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功B.粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功C.粒子從K到L的過程中，電勢能增加D.粒子從L到M的過程中，動能減少AC3.如圖所示，在同一條電場線上有A、B、C三點，三點的電勢分別是φA=5V，φB=-2V，φC=0，將電荷量q=-6×10-6C的點電荷從A移到B電場做功多少？電勢能變化了多少？若將該電荷從B移到C，電場力做功多少？電勢能變化了多少？該點電荷在三點中哪一點時電勢能最大？ABC解析：

（1）將點電荷從A移到B，電場力做功

可知，電場力做了4.2×10-5J的負(fù)功，因此電勢能增加了4.2×10-5J．ABCABC（