電勢(shì)差課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

電勢(shì)差

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？想一想一、電勢(shì)差1、電勢(shì)差定義：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)為單位：伏特V（1）電勢(shì)差也叫電壓（2）電勢(shì)差是標(biāo)量，電勢(shì)差的正負(fù)表示什么意義？若電勢(shì)差為正值，即UAB=φA-φB>0，那么φA>φB；若電勢(shì)差為負(fù)值，即UAB=φA-φB<0，那么φA<φB；電勢(shì)差的正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低關(guān)系。電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，那么電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)嗎？想一想ABC回顧上節(jié)內(nèi)容已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=3000N/C,A、B與C的距離l1和l2分別為0.1m和0.04m，求A、B兩點(diǎn)的電勢(shì).ABCABC電勢(shì)為0電勢(shì)為0φA=300VφB=120VφA=180VφC=-120VUAB=φA－φB=300V-120V=180V

電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。UAB=φA－φB=180V-0V=180V想一想某個(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？

適用于恒力和變力做功做一做+ABφAφBUABWABWAB=－△Ep＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB

影響靜電力做功多少的是電勢(shì)差。2、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系3、電勢(shì)差的另一種定義方法-比值定義法一、電勢(shì)差電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與電荷量q的比值做一做某同學(xué)認(rèn)為A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差由WAB和q的數(shù)值

決定，你認(rèn)為他的想法正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由。+ABF電勢(shì)差的大小與試探電荷無(wú)關(guān)，

電勢(shì)差由場(chǎng)源電荷和兩點(diǎn)的位置決定。

q2q3q4qW02W03W04W0

【例題】如圖所示，電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為30V，一個(gè)電荷量為5×10－8C的正點(diǎn)電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力對(duì)點(diǎn)電荷做了多少功？B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為15V，該點(diǎn)電荷從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力對(duì)點(diǎn)電荷做了多少功？

方法一：根據(jù)靜電力做的功與電勢(shì)差的關(guān)系得WAB＝qUAB＝5×10－8×30J＝1．5×10－6

J.WBC＝qUBC＝5×10－8×(－15)J＝－7.5×10－7

J.方法二：正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，是順著電場(chǎng)線方向移動(dòng)的，所以靜電力做正功，其大小W1＝qU1＝1．5×10－6

J.正點(diǎn)電荷從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，是逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)的，所以靜電力做負(fù)功，其大小W2＝qU2＝7.5×10－7

J．【例題】如圖所示，電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為30V，一個(gè)電荷量為5×10－8C的正點(diǎn)電荷由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力對(duì)點(diǎn)電荷做了多少功？B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為15V，該點(diǎn)電荷從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，靜電力對(duì)點(diǎn)電荷做了多少功？

W

AB′

=WAB

+WBB′

∴WAB′=WABW

BB′=0

ABB’1、地圖中的等高線二、等勢(shì)面等高面：高度相等的高度在等高面上移動(dòng)物體，重力不做功ABB’ABB’ABB’此面上各點(diǎn)間電勢(shì)相等

在此面上移動(dòng)電荷時(shí)

W

=0

又W

=qU

U=

0V

在電場(chǎng)中，電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做

等勢(shì)面

。

二、等勢(shì)面等勢(shì)面的特點(diǎn)：（1）同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，靜電力不做功；（2）電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，并有高電勢(shì)指向低電勢(shì)；（3）等差等勢(shì)面的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。（4）不同等勢(shì)面在空間不相交、不相切二、等勢(shì)面等勢(shì)面是與電場(chǎng)線垂直，間隔相等，相互平行的一簇平面。勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面，越向外越稀疏。點(diǎn)電荷等勢(shì)面是兩簇對(duì)稱曲面，兩電荷的連線上中點(diǎn)電勢(shì)最低；中垂線上中點(diǎn)電勢(shì)最高，向兩側(cè)電勢(shì)逐漸降低，以中點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)電勢(shì)相等。等量同種電荷是兩簇對(duì)稱曲面，兩點(diǎn)電荷連線的中垂面是一個(gè)等勢(shì)面（電勢(shì)為零），從正電荷到負(fù)電荷的連線上電勢(shì)逐漸降低。等量異種電荷等勢(shì)面越密集的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。帶電導(dǎo)體的等勢(shì)面例題空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖4所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)