電勢(shì)與電勢(shì)差課件

1、1、電場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式，在電荷的、電場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式，在電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)。周?chē)嬖陔妶?chǎng)。場(chǎng)的物質(zhì)性場(chǎng)的物質(zhì)性2、電場(chǎng)和實(shí)物（即由原子、分子等組成的、電場(chǎng)和實(shí)物（即由原子、分子等組成的物質(zhì)）一樣，具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。物質(zhì)）一樣，具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)力的性質(zhì)引入電場(chǎng)強(qiáng)度引入電場(chǎng)強(qiáng)度E電場(chǎng)能的性質(zhì)電場(chǎng)能的性質(zhì)引入引入？ 地球地球負(fù)電負(fù)電荷荷m+q用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)重力場(chǎng)重力場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)mgqE場(chǎng)方向場(chǎng)方向場(chǎng)方向場(chǎng)方向地球附近的重力場(chǎng)跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似地球附近的重力場(chǎng)跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)重力

2、場(chǎng)重力場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)勢(shì)勢(shì) 差差1、WABG， WAB/G 恒量恒量hAB1、WABq， WAB/q恒量恒量UAB2、比值定義法：、比值定義法： 高度差高度差hAB=WG/G2、比值定義法：、比值定義法： 電勢(shì)差電勢(shì)差UAB=WAB/q hAB與與G無(wú)關(guān)，無(wú)關(guān)，只取決于始、末只取決于始、末的位置。的位置。UAB與與q（包括大小、包括大小、正負(fù)）無(wú)關(guān)，只取正負(fù)）無(wú)關(guān)，只取決于始、末的位置。決于始、末的位置。1 1、請(qǐng)從做功的角度，敘述高度差、請(qǐng)從做功的角度，敘述高度差h hABAB=3m=3m的物理意義。的物理意義。2 2、請(qǐng)從做功的角度，敘述電勢(shì)差、請(qǐng)從做功的角度，敘述電勢(shì)差U UABAB=3V=3

3、V的物理意義。的物理意義。答：重量為答：重量為1N的物體從的物體從A點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)重力做功為點(diǎn)重力做功為3J。答：電荷量為答：電荷量為1C的的正正電荷從電荷從A點(diǎn)移點(diǎn)移動(dòng)到動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為點(diǎn)電場(chǎng)力做功為3J。hAB=WAB/GUAB=WAB/q說(shuō)一說(shuō)說(shuō)一說(shuō)思考：若移動(dòng)的是思考：若移動(dòng)的是負(fù)負(fù)電荷呢？電荷呢？答：電荷量為答：電荷量為1C的的負(fù)負(fù)電荷從電荷從A點(diǎn)移點(diǎn)移動(dòng)到動(dòng)到B點(diǎn)點(diǎn)克服克服電場(chǎng)力做功為電場(chǎng)力做功為3J。【例題【例題1】將一個(gè)電量為】將一個(gè)電量為210-9C的點(diǎn)電的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的荷從電場(chǎng)中的M 點(diǎn)移到點(diǎn)移到N點(diǎn)，需克服電場(chǎng)點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功力做功1.4108J， M 、

4、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)兩點(diǎn)間的電勢(shì)差差 UMN為多少？若將該電荷從為多少？若將該電荷從M移到移到N，電場(chǎng)力做什么功？電場(chǎng)力做什么功？UNM為多少？為多少？解：由電勢(shì)差的定義式可知解：由電勢(shì)差的定義式可知 UMN=WMN/qUMN=UNMUNM=WNM/q=(1.4108 J )/(210-9C)=7V =(1.4108 J )/(210-9C)=-7V 將將W和和q的的正負(fù)號(hào)代入正負(fù)號(hào)代入計(jì)算計(jì)算用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)重力場(chǎng)重力場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)勢(shì)勢(shì)高度是特殊的高度差高度是特殊的高度差電勢(shì)是特殊的電勢(shì)差電勢(shì)是特殊的電勢(shì)差高度差高度差hAB =hA - hBhA = hAO = hA

5、- hOhA=hAO =WAO/GUAB =A-BA =UAO= A - OA=UAO = WAO/q一般取地面或最低點(diǎn)為一般取地面或最低點(diǎn)為參考點(diǎn)參考點(diǎn)一般取無(wú)窮遠(yuǎn)處或電場(chǎng)一般取無(wú)窮遠(yuǎn)處或電場(chǎng)中的接地點(diǎn)為參考點(diǎn)中的接地點(diǎn)為參考點(diǎn) 1 1、請(qǐng)從做功的角度，敘述高度、請(qǐng)從做功的角度，敘述高度h hA A=3m=3m和和h hB B=-3m=-3m的物理意義。的物理意義。2 2、請(qǐng)從做功的角度，敘述電勢(shì)、請(qǐng)從做功的角度，敘述電勢(shì)A A=3V=3V和和B B=-3V=-3V的物理意義。的物理意義。答：重量為答：重量為1N的物體從的物體從A點(diǎn)移動(dòng)到零高度點(diǎn)重點(diǎn)移動(dòng)到零高度點(diǎn)重力做功為力做功為3J； 重

6、量為重量為1N的物體從的物體從B點(diǎn)移動(dòng)到零點(diǎn)移動(dòng)到零高度點(diǎn)物體高度點(diǎn)物體克服克服重力做功為重力做功為3J。答：電荷量為答：電荷量為1C的的正正電荷從電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)電場(chǎng)力做功為點(diǎn)電場(chǎng)力做功為3J；電荷量為電荷量為1C的的正正電荷從電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)電荷點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)電荷克服克服電場(chǎng)力做功為電場(chǎng)力做功為3J。hA=hA0= WA0/GA= UA0= WA0/q說(shuō)一說(shuō)說(shuō)一說(shuō)思考：若移動(dòng)的是思考：若移動(dòng)的是負(fù)負(fù)電荷呢？電荷呢？答：電荷量為答：電荷量為1C的的負(fù)負(fù)電荷從電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)點(diǎn)克服克服電場(chǎng)力做功為電場(chǎng)力做功為3J；電荷量為電荷量為1C的的負(fù)

7、負(fù)電荷電荷從從B點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)電荷電場(chǎng)力做功為點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)點(diǎn)電荷電場(chǎng)力做功為3J。【例題【例題2】在電場(chǎng)線上有】在電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)，設(shè)設(shè)C點(diǎn)接地，將點(diǎn)接地，將1C的正電荷由的正電荷由C移到移到A點(diǎn)，點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為電場(chǎng)力做功為5J；再將該電荷由再將該電荷由A移到移到B，電場(chǎng)力做功為電場(chǎng)力做功為8J，求求A 、 B 分別是多分別是多大？大？ 解：由電勢(shì)的定義式可知解：由電勢(shì)的定義式可知 A =UAC=WAC/q=B =UBC=WBC/q=(5J ) /1C=-5V (8 J-5J )/1C=3V 或或UAB=WAB/q=(8J ) /1C= 8V UAB= A BB= AUAB

8、 =3V注意：注意：WBC= WBA+WAC =8J +（-5J）想一想想一想1、高度差、高度與零高、高度差、高度與零高度點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎？度點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎？2、電勢(shì)差、電勢(shì)與零電電勢(shì)差、電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎？勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)嗎？A BCD0V1V2V3V小結(jié)：高度和電勢(shì)都具有相對(duì)性，與零小結(jié)：高度和電勢(shì)都具有相對(duì)性，與零勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)，而高度差和電勢(shì)差與勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)，而高度差和電勢(shì)差與零勢(shì)點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。零勢(shì)點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。E0V1V2V-1V用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)用類(lèi)比法研究電場(chǎng)能的性質(zhì)重力場(chǎng)重力場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)做功與勢(shì)能變化關(guān)系做功與勢(shì)能變化關(guān)系重力做正功，重重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力勢(shì)

9、能減少；重力做負(fù)功，重力力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。即勢(shì)能增加。即 WG= -EP 重重力勢(shì)能具有相對(duì)力勢(shì)能具有相對(duì)性，與零勢(shì)能點(diǎn)性，與零勢(shì)能點(diǎn)的選擇有關(guān)。的選擇有關(guān)。電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能電勢(shì)能E減少；減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能電勢(shì)能E增加。增加。即即 W電電= - E 電勢(shì)能具有相電勢(shì)能具有相對(duì)性，與零勢(shì)能對(duì)性，與零勢(shì)能點(diǎn)的選擇有關(guān)。點(diǎn)的選擇有關(guān)?！纠}【例題3】在電場(chǎng)中有】在電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，A =20V， B=30V，將將q=6106C的點(diǎn)電荷從的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做多少功？電勢(shì)能變化了點(diǎn)電場(chǎng)力做多少功？電勢(shì)能變化了多少？多少？ 解：解：UAB= A B= 20V(30V)=50VWAB=qUAB= (6 106) 50J = 3 104J電勢(shì)能增加了電勢(shì)能增加了3 104J主要公式主要公式 一、一、UAB=二、二、 WAB=qUAB四、四、A=UAO = WAO/q三、三、U UABAB= =A A- - B B U UABAB= - U= - UBABA（將（將WAB和和q正、負(fù)號(hào)一同代入）正、負(fù)號(hào)一同代入）（兩種處理方法）（兩種處理方法）1、將、將UAB和和q正、負(fù)號(hào)一同代入；正、負(fù)號(hào)一同代入；2、將、將UAB和和