高中物理选修31第一章第五节电势差课件.ppt

1、人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场理解电势差的概念理解电势差的概念掌握电场力做功与电势差的关系，会用掌握电场力做功与电势差的关系，会用WABqUAB解决有关问题解决有关问题知道电势差和电势、等势面的关系知道电势差和电势、等势面的关系人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场下图是高压电器设备的放电现象，你想探究什么是下图是高压电器设备的放电现象，你想探究什么是“电压电压”吗？吗？人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场一、电势差一、电势差(电压电压)1定义：电

2、场中两点间定义：电场中两点间的差值的差值2表达式：表达式：UAB，UBA，UABUBA.3电势差是电势差是，但有正负，但有正负(AB，UAB0，AB，UAB0)4单位：单位：电势电势ABBA标量标量V(伏伏)人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场二、电势差与静电力做功的关系二、电势差与静电力做功的关系1WAB qAqBq(AB)即即WAB或或UAB 2(1)由由UABWAB/q可以看出，可以看出，UAB在数值上等于单位在数值上等于单位正电荷由正电荷由A移到移到B点时点时.若单位正电荷做若单位正电荷做，UAB为正值；若单位正电荷做为正值；若单位正电荷做 ，则，则UAB为负为负值值(2)公式公式WA

3、BqUAB适用于任何适用于任何，UAB为电场中为电场中A、B两点间的两点间的 WAB仅是电场力的功，不包括从仅是电场力的功，不包括从A到到B移移动电荷时，可能还有其他力的功式中各量均有正、负，动电荷时，可能还有其他力的功式中各量均有正、负，计算中计算中W与与U的角标要对应，即：有的角标要对应，即：有WAB ，WBA.EPAEPBqUAB电场力所做的功电场力所做的功WAB正功正功电场电场电势差电势差qUABqUBA负功负功人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场答案：答案：有关无关无关有关有关有关无关无关有关有关无关有关无关有关 人教版物理第一章第一章 磁电场磁电

4、场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场一、电势和电势差的区别与联系一、电势和电势差的区别与联系人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场二、对电场强度、电势差、电势和电势能几个概念的二、对电场强度、电势差、电势和电势能几个概念的理解理解1电场强度、电势都是由电场本身决定的，与是否电场强度、电势都是由电场本身决定的，与是否放入电荷无关；而电势能是由电场和电荷共同决定的放入电荷无关；而电势能是由电场和电荷共同决定的2电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，也是电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，也是反映电场力的性质的物理量；而电势和电势能是反映电场反映电场力的性质的物理量；而电势和电势能是反映电场能的性

5、质的物理量能的性质的物理量3电势、电势能的大小与零参考点的选取有关，是电势、电势能的大小与零参考点的选取有关，是相对的，而电势差的大小与零参考点无关相对的，而电势差的大小与零参考点无关人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场误区误区1：带电体在电场中运动时，对电场力做功引起：带电体在电场中运动时，对电场力做功引起的电势能变化，与其它力做功引起的能量变化分辨不清的电势能变化，与其它力做功引起的能量变化分辨不清点拨：点拨：(1)只有电场力做功只有电场力做功只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，它们之

6、间的大小关系为：之和保持不变，它们之间的大小关系为：W电电E电电Ek.(2)只有电场力和重力做功只有电场力和重力做功只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：关系为：W电电WG(E电电Ep)Ek人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场(3)多种力做功多种力做功多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化

7、，其关系为：系为：W电电W其他其他Ek.人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场误区误区2：对电势差的概念理解不深刻：对电势差的概念理解不深刻点拨：点拨：(1)电场中两点间电势差可以与高度差类比，两电场中两点间电势差可以与高度差类比，两点间高度差越大，物体在重力作用下做功越多；两点间电点间高度差越大，物体在重力作用下做功越多；两点间电势差越大，电荷在电场力作用下做功越多势差越大，电荷在电场力作用下做功越多人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场 将一个电量为将一个电量为2.0108C的点电荷，从零电势点的点电荷，从零电势点S移到移到M点要克服电场力做功点要克服电场力

8、做功4.0108J，则，则M点电势点电势M_.若将该电荷从若将该电荷从M点移到点移到N点，电场力做功点，电场力做功1.4107J，则，则N点的电势点的电势N_，MN两点的电势差两点的电势差UMN_.解析：解析：本题可用三种方法解本题可用三种方法解解法一：各量的正负均代入公式中，由解法一：各量的正负均代入公式中，由人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场解法三：整体法将电荷自解法三：整体法将电荷自S点移到点移到M点，再移到点，再移到N点点看做一个全过程来分析，看做一个全过程来分析，WSNWSMWMN(4.01081.4107)J1.0107J所以所以N5V答案：答

9、案：2V；5V；7V点评：点评：本题采用多种解法，可以开阔学生的视野，培本题采用多种解法，可以开阔学生的视野，培养他们解答实际问题的能力在求电势差时，应考虑电势养他们解答实际问题的能力在求电势差时，应考虑电势差的正负这样处理对进一步认识两点的电势高低有好差的正负这样处理对进一步认识两点的电势高低有好处处 人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场如图所示，如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为三个轨道时对应的电势能分别为13.6eV，

10、3.4eV，1.51eV，由于某种因素，由于某种因素(如加热或光照如加热或光照)的影响，电子会沿的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：(1)a、b、c三点的电势大小三点的电势大小(2)a、b间，间，b、c间电势差的大小间电势差的大小人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场答案：答案：(1)13.6V,3.4V,1.51V(2)10.2V,1.89V人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场解析：解析：(1)因为杆是光滑的，所以小球从因为杆是光滑的，所以小球从A点滑到点滑到B点点的过程中只有两个力做功：电场力做的

11、功的过程中只有两个力做功：电场力做的功WE和重力做的功和重力做的功mgh，由动能定理得：，由动能定理得：人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场点评：点评：因为因为Q是正点电荷，所以以是正点电荷，所以以Q为圆心的球面是一为圆心的球面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件由个等势面，这是一个重要的隐含条件由A点到点到B点的过程点的过程中电场力是变力，所以不能直接用中电场力是变力，所以不能直接用WFl求解，只能考虑求解，只能考虑运用功能关系运用功能关系人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场如图所示，质量为如图所示，质量为m，带电荷量为，带电荷量为q的粒子，以初速度的粒子，以初速度v0从从A点竖直向上射入真

12、空中的沿水平方向的匀强电场中，点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中粒子通过电场中B点时，速率点时，速率vB2v0，方向与电场的方向，方向与电场的方向一致则：一致则：人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场(1)小球沿竖直方向做什么运动？小球沿竖直方向做什么运动？B点竖直高度点竖直高度h为多大？为多大？(2)A、B两点间电势差为多大？两点间电势差为多大？人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场 闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致，在放电过程中将释放大量能量致，在放电过程中将释放大量能量.1970年春季的一个雷雨年春季的一个雷雨交

13、加的上午，湖北古城黄州的青云塔顶尖被雷击为两截，交加的上午，湖北古城黄州的青云塔顶尖被雷击为两截，据有关专家估算雷击时释放能量约为据有关专家估算雷击时释放能量约为3.2106J，假若从云，假若从云层移向塔顶的电量为层移向塔顶的电量为32C，则云层与塔顶间电势差为，则云层与塔顶间电势差为_V，相当于释放电子，相当于释放电子_个个人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场答案：答案：1105；21020点评：点评：本题结合雷击问题考查了电场力做功与电势差本题结合雷击问题考查了电场力做功与电势差的关系，弄清物理情境是解题关键的关系，弄清物理情境是解题关键人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场如下图所示，虚线

14、方框内有一匀强电场，如下图所示，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为为该电场中三点，已知：该电场中三点，已知：A12V，B6V，C6V，试，试在该虚线框内作出该电场的示意图，在该虚线框内作出该电场的示意图，(画出几条电场线画出几条电场线)，并要求保留作图时所用的辅助线若将一个电子从并要求保留作图时所用的辅助线若将一个电子从A点移点移到到B点，电场力做功多少电子伏？点，电场力做功多少电子伏？人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场答案：答案：要画电场线，先找等势面要画电场线，先找等势面(线线)连连FD即为等势线，由电场线与等势面即为等势线，由电场线与等势面(线线)垂直且由高垂直且由高电势指向低电势，可画出电场线如图所示电势指向低电势，可画出电场线如图所示将一电子从将一电子从A移到移到B，电场力做功为：，电场力做功为：WeUABe(126)V6eV.人教版物理第一章第一章 磁电场磁电场