【課件】新教材高中物理第十章靜電場(chǎng)中的能量2電勢(shì)差課件新人教版必修3

2.電勢(shì)差類比法重力場(chǎng)電場(chǎng)

重力電場(chǎng)力重力勢(shì)能電勢(shì)能重力做功電場(chǎng)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(gè)電荷在確定的電場(chǎng)中由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，影響靜電力做功多少的因素可能是A點(diǎn)或B點(diǎn)的電勢(shì)值呢？還是A、B兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值呢？問(wèn)題引入：了解電勢(shì)差的含義（物理觀念）（科學(xué)思維）（科學(xué)思維）

體會(huì)課堂探究的樂(lè)趣，汲取新知識(shí)的營(yíng)養(yǎng)，讓我們一起吧！進(jìn)走課堂【探究一：電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系】電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫電勢(shì)差，也叫電壓。設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為，B點(diǎn)的電勢(shì)為,則有或者表示成顯然ABCD0V1V2V3V【探究歸納】高度和電勢(shì)都具有相對(duì)性，電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，但電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。E0V1V2V-1V【探究二：電勢(shì)差的絕對(duì)性】1.描述電勢(shì)差時(shí)，必須指明是哪兩點(diǎn)的電勢(shì)差。A、B間的電勢(shì)差記為UAB，而B(niǎo)、A間的電勢(shì)差記為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。電勢(shì)差UAB與試探電荷q無(wú)關(guān)。4.電勢(shì)差是標(biāo)量，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?！?/p>

對(duì)電勢(shì)差的理解】5.推論：電勢(shì)φ(1)(電場(chǎng)中某點(diǎn)的)電勢(shì)與電勢(shì)零點(diǎn)的選取有關(guān)(2)電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)(3)相對(duì)量(4)標(biāo)量，可正可負(fù)電勢(shì)差UAB＝φA－φB(1)某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于該點(diǎn)與電勢(shì)零點(diǎn)之間的電勢(shì)差。(2)電勢(shì)與電勢(shì)差的單位相同，皆為伏特(V)(1)(電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的)電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)(2)電勢(shì)差由電場(chǎng)和這兩點(diǎn)間的位置決定(3)絕對(duì)量(4)標(biāo)量，可正可負(fù)聯(lián)系區(qū)別【規(guī)律總結(jié)】電勢(shì)和電勢(shì)差的區(qū)別探究情景：將試探電荷q由電場(chǎng)中A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，由靜電力做功和電勢(shì)能的關(guān)系可知：【探究三：靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系】【探究結(jié)論】靜電力做功與電勢(shì)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(shí):WAB、q、UAB都有正負(fù)，計(jì)算時(shí)都要帶正負(fù)號(hào)。

2.不加下標(biāo)：將各物理量均取絕對(duì)值代入，然后再由題意分析判斷兩點(diǎn)間的電勢(shì)高低關(guān)系或電場(chǎng)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(chǎng)中靜電力做的功。（2）電勢(shì)差法：WAB＝qUAB（3）電勢(shì)能變化法：

WAB＝EPA

－EPB（4）動(dòng)能定理：W電+W其他力=ΔEK注意：方法（2）（3）（4）適用于任何電場(chǎng)例1：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。（1）A、B、C三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢(shì)最高？哪點(diǎn)最低？（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢(shì)差各是多少？（3）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？（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。解析：（1）電荷從A移動(dòng)到B，靜電力做正功，所以A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)高。電荷從B移動(dòng)到C，靜電力做負(fù)功，所以C點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)高。但C、B間電勢(shì)差的絕對(duì)值比A、B間電勢(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。（2）A、B間電勢(shì)差：故A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高75V.B、C間電勢(shì)差：故C點(diǎn)電勢(shì)比B電勢(shì)高200V。A、C間電勢(shì)差：（3）負(fù)電荷從A移動(dòng)到C時(shí)，靜電力做功即靜電力做正功（4）A、B、C三點(diǎn)在電場(chǎng)的示意圖可能是：CAB【解析】據(jù)動(dòng)能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6×10-19J即：1eV=1.6×10-19J【互動(dòng)探究】在研究微觀粒子時(shí)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。地圖中常用等高線來(lái)表示地勢(shì)的高低

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

0（大于、等于、小于）2.比較M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)大?。康扔?.等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面：兩簇對(duì)稱曲面等量同種點(diǎn)電荷的等勢(shì)面與等高線對(duì)比示意圖OMN【互動(dòng)探究】在電荷連線中垂線上電勢(shì)分布規(guī)律1.若規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則

0（大于、等于、小于）2.比較M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)大?。看笥?.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面：垂直于電場(chǎng)線的一簇平面5.形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面等勢(shì)面1.等勢(shì)面與電場(chǎng)線相垂直2.電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面3.兩個(gè)不同的等勢(shì)面永不相交電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值電勢(shì)差1.（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CD2.(多選)如圖，虛線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

a、

b和

c，

a＞

b＞

c。一帶正電粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線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AC3.如圖所示，在同一條電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)的電勢(shì)分別是φA=5V，φB=-2V，φC=0，將電荷量q=-6×10-6C的點(diǎn)電荷從A移到B電場(chǎng)做功多少？電勢(shì)能變化了多少？若將該電荷從B移到C，電場(chǎng)力做功多少？電勢(shì)能變化了多少？該點(diǎn)電荷在三點(diǎn)中哪一點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大？ABC解析：

（1）將點(diǎn)電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功

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