物理選修電勢差

復習鞏固：,1、電場力做功的特點是什么？,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關，但與電荷經(jīng)過的路徑無關。,2、電場力做功和電勢能的關系如何？,電場力做正功，電勢能就減少,電場力做負功，電勢能就增加,WAB = EPA-EPB,3、電勢能和電勢的關系如何？它們是絕對量還是相對量？,它們都是相對量，與零勢能點的選擇有關。,例1右圖中MN為電場中某一條電場線方 向向右，在線取兩點a、b 今將一電荷q 從a移到b則（ ） A.電場力做正功，q的電勢能增加； B.電場力做負功，q的電勢能增加； C.電場力做正功，q的電勢能減少； D.電場力做負功，q的電勢能減少。,C,例2：A和B為電場中某條電場線上的點，如圖：將q=410-9的正電荷從A點移到B點需克服電場力做功5 10-7J，則 電場方向由AB還是BA？ 電荷在哪點時電勢能大？大多少？,A,B,等勢面,如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為 、 和 ，一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示。由圖可知： A、粒子從K到L的過程中，電場力做負功 B、粒子從L到M的過程中，電場力做負功 C、粒子從K到L的過程中，電勢能增加 D、粒子從L到M的過程中，動能減少,重力,電場力,某點的高度,某點的電勢,重力勢能,電勢能,重力做功,電場力做功,WG= EP1-EP2,W電= EPA-EPB,兩點間高度差,？,電勢差,預習導學： 1、基礎知識 （1）定義：電場中兩點間的（）的差值叫做電勢差，也叫做（） （2）表達式： UAB=( )或UBA=( ) UAB與UBA的關系：UAB=（） 2、思考判斷： （1）電勢差是標量，但有正負之分（） （2）因為靜電力做功與路徑無關，所以電勢差也跟移動的路徑無關，只跟兩點的位置有關（） （3）A、B兩點的電勢差是恒定的，與零電勢面的選取無關，所以UAB= UBA （4）從A點移動到B點，電場力做正功則電勢差為正值（ ） （5）把1C的正電荷從A點移動到B點，靜電力做功1J，這兩點間的電勢差為1V（ ） （6）若電荷由A點移動到B點的過程中，有靜電力以外的力做功，不影響電勢差的變化（ ）,一、電勢差與電勢的關系,1、電勢差：【定義】電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點之間的電勢差UAB。 電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓,則有,或者表示成,顯然,思考題,思考題,1、電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差的正負表示什么意義？ 表示兩點電勢高低,2、如果某一點的高度可以理解為該點距離 零參考點的高度差，那么某一點的電勢應該 如何理解呢？,某一點的電勢可以理解為距離零參考點 的電勢差,A=UAO,返回,二、靜電力做功與電勢差的關系,電荷q從電場中A點移到B點，,；,即,或,典型例題：,1、如圖所示的電場中，A、B兩點間的電勢差UAB = 20 V，將點電荷q = -210-9C，由A點移到B點，靜電力所做的功是多少？,解：電場力所做的功 WAB = UABq = 20（210-9） = -4.010-8J,典型例題：,2、在電場中把2.0 10-9C的正電荷從 A點移到B點,靜電力做功1.5 10-7J.再把這個電荷從 B點移到 C點,靜電力做功-4.0 10-7J.,A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點最低？ A、B間， B、C間， A、C間的電勢差各是多少？ 把-1.5 10-9C的電荷從A點移到C點電場力做多少功？ 根據(jù)以上所得結(jié)果，定性地畫出電場分布的示意圖，標出A、B、C三點可能的位置,據(jù)動能定理有：Ek=W=qU=1.610-191J =1.6 10-19J 即：1ev =1.6 10-19J,3、在研究微觀粒子常用電子伏特(eV)做能量的單位。1eV等于一個電子經(jīng)過1v電壓加速后所增加的動能。請推導電子伏特與焦耳的換算關系。,返回,電勢差的另一種定義方法-比值定義法,注：電場力做功有正負之分，電場力做正功WAB0；電場力做負功，WAB0；對負電荷取q0；利用該式計算時，要注意到WAB、q及UAB的正負,電勢差在數(shù)值上等于移動單位正電荷所做的功,公式 的應用,說明：,此適用于任何電場。,式中AB 、AB 、 q都有正負，計算時都要注意各量的正負。 【提出問題】UAB由什么決定？由WAB、q決定嗎？WAB由q、UAB決定嗎？ 【分析】UAB僅由電荷移動的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑、WAB、q均無關，但可由UAB計算UAB，而WAB卻由q、UAB決定。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到。 【歸納總結(jié)】電勢差UAB與q、WAB均無關僅與電場中A、B兩位置有關。故電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。 【結(jié)論】電勢差的物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。 返回,小結(jié),1、電勢差 ：兩點的電勢之差，也叫電壓 2、靜電力做功與電勢差的關系： 3、電勢差UAB與q、WAB均無關，僅與電場中A、B兩位置有關。故電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。 4、電勢差的單位：伏特 符號V 1V=1 J/C 5、電勢差是標量。,或,1. 下列說法正確的是（ ） A.電勢差和電勢一樣，是相對量，與零點的選取有關 B.電勢差是個標量，但是有正負之分 C.由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關，只跟這兩點的位置有關。 D. AB兩點的電勢差是恒定的，不隨零電勢點的不同位置而改變，所以 UAB=UBA,BC,2.對于電場中A、B兩點，下列說法中正確的是（ ） A.電勢差的定義式UAB=WAB/q，說明兩點間的電勢 差UAB與電場力做功WAB成正比，與移動電荷的 電荷量q成反比。 B.A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移動到 B點電場力做的功。 C.將1C電荷從A點移到B點，電場力做1J的功，這 兩點的電勢差為1V。 D.電荷由A點移動到B點的過程中，除受電場力外， 還受其他力作用，電荷的電勢能的變化就不再等 于電場力做的功。,C,3.電場中，把點電荷q=+210-11C，由A點移到B點，電場力做功WAB=410-11J。A、B兩點間的電勢差UAB等于多少？B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？,解：由靜電力做功與電勢差的關系得,V,V,4.電場中A、B 兩點的電勢是,A=800 V，,B= -200 V，把電荷q = -1.510-8C由A點移到B點，電場力做了多少功？電勢能是增加還是減少，增加或者減少多少？,解：UAB=,A,WAB=qUAB=（-1.510- 8）1000 = -1.510-5 J 電場力做負功，則電勢能增加，增加1.510-5J,B=800-（-200）=1000 V,5.帶電量為+310-6C的粒子先后經(jīng)過電場中的A、B 兩點，克服電場力做功610-4J，已知B點電勢為 50V，則（l）A、B間兩點間的電勢差是多少？ （2）A點的電勢是多少