1.5電勢(shì)電勢(shì)差課件-高二上學(xué)期物理教科版

電勢(shì)電勢(shì)差問題一地球ABhEAB

重力勢(shì)能

Ep＝mgh＝m×gh，可以理解為：m是物體的屬性，由物體決定；gh是重力場(chǎng)的屬性，由重力場(chǎng)決定。因此，表達(dá)式Ep＝mgh體現(xiàn)了重力勢(shì)能屬于物體和重力場(chǎng)系統(tǒng)共有的特性。電荷的電勢(shì)能也屬于電荷與靜電場(chǎng)共有，那么，能否把電勢(shì)能也表示成“Ep＝q×？”的形式，q是電荷的屬性，“？”表示靜電場(chǎng)的屬性。

“？”既然是靜電場(chǎng)的屬性，它應(yīng)該是描述電場(chǎng)性質(zhì)的一個(gè)物理量。

分析結(jié)論：電勢(shì)能與電荷量的比值由電場(chǎng)某點(diǎn)位置決定，從能量的角度描述了靜電場(chǎng)中該位置的性質(zhì)。物理學(xué)中把電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比，定義為該點(diǎn)的電勢(shì)。一、電勢(shì)1.電勢(shì)：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值定義為該點(diǎn)的電勢(shì)。用符號(hào)

表示。2.定義公式：

=Ep

/q3.國際單位：伏（V）（1V=1J/C）

例1

將電荷﹣q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，求：

（1）靜電力做什么功？做了多少功？（2）電勢(shì)能怎樣變化？變化了多少？（3）電勢(shì)怎樣變化？變化了多少？（4）若取A點(diǎn)電勢(shì)能為零，B點(diǎn)的電勢(shì)能是多少？A點(diǎn)、B點(diǎn)電勢(shì)分別是多少？4.電勢(shì)是標(biāo)量，沒有方向，有正、負(fù)。5.電勢(shì)的物理意義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。6.電勢(shì)具有相對(duì)性。二、電勢(shì)差

1．電勢(shì)差：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值。UAB=

A-

B

2.單位：伏特，簡(jiǎn)稱伏。3.標(biāo)量，沒有方向，有正負(fù)。問題二：在電場(chǎng)中，把電荷量為q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，試推導(dǎo)出電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系。WAB＝EpA－EpB=q（

A－

B）＝qUABUAB＝WAB/q4．UAB=WAB/q

5．電場(chǎng)力做的功WAB=EpA－EpB=q(

A－

B)=qUAB問題三：

重力做功和電場(chǎng)力做功類似，那么，類似的“重力勢(shì)”“重力勢(shì)差”對(duì)應(yīng)的什么？φ重力=gh，其中h是高度，即該點(diǎn)在重力場(chǎng)中的位置，而g是重力加速度，即“重力場(chǎng)強(qiáng)度”。Δ（gh）=ghA－ghB，即為“重力勢(shì)差”。

例2

（1）在靜電場(chǎng)中，規(guī)定C點(diǎn)電勢(shì)為零，

A＝3V，B＝1V。則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB＝

A－

B＝

，B、A兩點(diǎn)的電勢(shì)差UBA＝

B－

A＝

。（2）若規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)為零，則

A＝

，B＝

，UAB＝

A－

B＝

，UBA＝

B－

A＝

。結(jié)論：電勢(shì)的高低與零電勢(shì)位置有關(guān)，電勢(shì)的差值與零電勢(shì)位置無關(guān)，UAB＝﹣UBA。問題四：

電勢(shì)和電勢(shì)差都是標(biāo)量，那么，它們的正負(fù)有什么含義？三、電勢(shì)和電勢(shì)差的正負(fù)

1.電勢(shì)和電勢(shì)差都是標(biāo)量，電勢(shì)的正負(fù)是與零電勢(shì)相比較而言的，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差如果為正，則表示A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)。2.電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)高低與檢驗(yàn)電荷正負(fù)無關(guān)。3.比較兩點(diǎn)電勢(shì)高低方法：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低。

例3

如圖所示為某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)。

（1）將﹢q從A→B：WAB

0，EpA＿EpB，

A＿

B；（2）將﹣q從A→B：WAB

0，EpA＿EpB，

A＿

B。

例4在電場(chǎng)中把q＝2.0×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.0×10-7J的正功，再把該電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了4.0×10-7J的負(fù)功。（1）求AB間、BC間和AC間的電勢(shì)差；（2）若選C為零電勢(shì)點(diǎn)，求A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)；（3）比較電荷q在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能大小。問題五：

用電場(chǎng)線能夠形象地描述電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)是否也可以有類似的方法形象地描述呢？四、等勢(shì)面1．等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面。

2．等勢(shì)面特點(diǎn)：（1）在同一等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功為零。（2）等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。（3）兩個(gè)等勢(shì)面不會(huì)相交。（4）等勢(shì)面較密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大，較稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小。3.典型電場(chǎng)的等勢(shì)面