物理選修3-1電勢(shì)差

例1．右圖中MN為電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線(xiàn)方向向右，在線(xiàn)取兩點(diǎn)a、b今將一電荷＋q從a移到b則（）

A.電場(chǎng)力做正功，＋q的電勢(shì)能增加；

B.電場(chǎng)力做負(fù)功，＋q的電勢(shì)能增加；

C.電場(chǎng)力做正功，＋q的電勢(shì)能減少；

D.電場(chǎng)力做負(fù)功，＋q的電勢(shì)能減少。

C第一頁(yè)第二頁(yè)，共22頁(yè)。

例2：A和B為電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線(xiàn)上的點(diǎn)，如圖：將q=4×10-9的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功5×10-7J，則⑴電場(chǎng)方向由A→B還是B→A？⑵電荷在哪點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能大？大多少？AB第二頁(yè)第三頁(yè)，共22頁(yè)。等勢(shì)面如圖所示，虛線(xiàn)a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為、和，一帶正電粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線(xiàn)KLMN所示。由圖可知：A、粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功B、粒子從L到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功C、粒子從K到L的過(guò)程中，電勢(shì)能增加D、粒子從L到M的過(guò)程中，動(dòng)能減少第三頁(yè)第四頁(yè)，共22頁(yè)。類(lèi)比法重力場(chǎng)電場(chǎng)

重力電場(chǎng)力某點(diǎn)的高度某點(diǎn)的電勢(shì)重力勢(shì)能電勢(shì)能重力做功電場(chǎng)力做功WG=

EP1-EP2W電=EPA-EPB兩點(diǎn)間高度差？？？第四頁(yè)第五頁(yè)，共22頁(yè)。電勢(shì)差第五頁(yè)第六頁(yè)，共22頁(yè)。預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)：1、基礎(chǔ)知識(shí)（1）定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的（）的差值叫做電勢(shì)差，也叫做（）（2）表達(dá)式：UAB=()或UBA=()UAB與UBA的關(guān)系：UAB=（）2、思考判斷：（1）電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正負(fù)之分（）（2）因?yàn)殪o電力做功與路徑無(wú)關(guān)，所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只跟兩點(diǎn)的位置有關(guān)（）（3）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，與零電勢(shì)面的選取無(wú)關(guān)，所以UAB=UBA（4）從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功則電勢(shì)差為正值（）（5）把1C的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做功1J，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為1V（）（6）若電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，有靜電力以外的力做功，不影響電勢(shì)差的變化（）第六頁(yè)第七頁(yè)，共22頁(yè)。一、電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系1、電勢(shì)差：【定義】電荷q在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UAB。

電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，也叫電壓則有或者表示成顯然設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為，B點(diǎn)的電勢(shì)為思考題第七頁(yè)第八頁(yè)，共22頁(yè)。思考題1、電勢(shì)差可以是正值也可以是負(fù)值，電勢(shì)差的正負(fù)表示什么意義？

表示兩點(diǎn)電勢(shì)高低2、如果某一點(diǎn)的高度可以理解為該點(diǎn)距離零參考點(diǎn)的高度差，那么某一點(diǎn)的電勢(shì)應(yīng)該如何理解呢？某一點(diǎn)的電勢(shì)可以理解為距離零參考點(diǎn)的電勢(shì)差φA=UAO返回第八頁(yè)第九頁(yè)，共22頁(yè)。二、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系電荷q從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，；即或第九頁(yè)第十頁(yè)，共22頁(yè)。典型例題：1、如圖所示的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=20V，將點(diǎn)電荷q=-2×10-9C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力所做的功是多少？解：電場(chǎng)力所做的功WAB=UAB·q=20×（－2×10-9）=-4.0×10-8J第十頁(yè)第十一頁(yè)，共22頁(yè)。典型例題：2、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1.5×10-7J.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.A、B、C三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢(shì)最高？哪點(diǎn)最低？A、B間，B、C間，A、C間的電勢(shì)差各是多少？把-1.5×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做多少功？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)可能的位置第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共22頁(yè)。據(jù)動(dòng)能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6×10-19J即：1ev=1.6×10-19J3、在研究微觀粒子常用電子伏特(eV)做能量的單位。1eV等于一個(gè)電子經(jīng)過(guò)1v電壓加速后所增加的動(dòng)能。請(qǐng)推導(dǎo)電子伏特與焦耳的換算關(guān)系。返回第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共22頁(yè)。電勢(shì)差的另一種定義方法-比值定義法注：電場(chǎng)力做功有正負(fù)之分，電場(chǎng)力做正功WAB>0；電場(chǎng)力做負(fù)功，WAB<0．電荷量也有正負(fù)之分，對(duì)正電荷取q>0；對(duì)負(fù)電荷取q<0；利用該式計(jì)算時(shí)，要注意到WAB、q及UAB的正負(fù)．電勢(shì)差在數(shù)值上等于移動(dòng)單位正電荷所做的功第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共22頁(yè)。公式的應(yīng)用說(shuō)明：①此適用于任何電場(chǎng)。②式中ＵAB

、ＷAB

、q都有正負(fù)，計(jì)算時(shí)都要注意各量的正負(fù)?！咎岢鰡?wèn)題】UAB由什么決定？由WAB、q決定嗎？WAB由q、UAB決定嗎？【分析】UAB僅由電荷移動(dòng)的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑、WAB、q均無(wú)關(guān)，但可由UAB＝計(jì)算UAB，而WAB卻由q、UAB決定。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到?！練w納總結(jié)】電勢(shì)差UAB與q、WAB均無(wú)關(guān)僅與電場(chǎng)中A、B兩位置有關(guān)。故電勢(shì)差反映了電場(chǎng)本身的性質(zhì)?！窘Y(jié)論】電勢(shì)差的物理意義：電勢(shì)差反映了電場(chǎng)本身的性質(zhì)。返回第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共22頁(yè)。小結(jié)1、電勢(shì)差：兩點(diǎn)的電勢(shì)之差，也叫電壓2、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：

3、電勢(shì)差UAB與q、WAB均無(wú)關(guān)，僅與電場(chǎng)中A、B兩位置有關(guān)。故電勢(shì)差反映了電場(chǎng)本身的性質(zhì)。4、電勢(shì)差的單位：伏特符號(hào)V1V=1J/C5、電勢(shì)差是標(biāo)量?；虻谑屙?yè)第十六頁(yè)，共22頁(yè)。重力場(chǎng)在地球的周?chē)嬖谥亓?chǎng)

電場(chǎng)在電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)重力勢(shì)能由相互作用的物體和地面間的相對(duì)位置決定的勢(shì)能叫重力勢(shì)能電勢(shì)能由相互作用的電荷間的相對(duì)位置決定的勢(shì)能叫做電勢(shì)能重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系重力做功重力勢(shì)能減少；克服重力做功重力勢(shì)能增加；重力做功的多少等于重力勢(shì)能的變化量電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系電場(chǎng)力做功電勢(shì)能減少；克服電場(chǎng)力做功電勢(shì)能增加；電場(chǎng)力做功的多少等于電勢(shì)能的變化量高度指相對(duì)于參考平面（零高度）的距離在同一高度處電勢(shì)指相對(duì)于零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)值在同一位置高度差指A、B兩點(diǎn)高度的差值電勢(shì)差指A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的差值第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共22頁(yè)。1.下列說(shuō)法正確的是（）

A.電勢(shì)差和電勢(shì)一樣，是相對(duì)量，與零點(diǎn)的選取有關(guān)

B.電勢(shì)差是個(gè)標(biāo)量，但是有正負(fù)之分

C.由于電場(chǎng)力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)。

D.AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，不隨零電勢(shì)點(diǎn)的不同位置而改變，所以 UAB=UBA

BC第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共22頁(yè)。2.對(duì)于電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.電勢(shì)差的定義式UAB=WAB/q，說(shuō)明兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB與電場(chǎng)力做功WAB成正比，與移動(dòng)電荷的電荷量q成反比。

B.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到

B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功。

C.將1C電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做1J的功，這兩點(diǎn)的電勢(shì)差為1V。

D.電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，除受電場(chǎng)力外，還受其他力作用，電荷的電勢(shì)能的變化就不再等于電場(chǎng)力做的功。C第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共22頁(yè)。

3.電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷q=+2×10-11C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功WAB=4×10-11J。A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB等于多少？B、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBA等于多少？解：由靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系得VV第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共22頁(yè)。4.電場(chǎng)中A、B

兩點(diǎn)的電勢(shì)是

A=800V，

B=-200V，把電荷q=-1.5×10-8C由A點(diǎn)移到B