高二物理选修3-1 电势差 ppt
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(人教版)选修3-1物理：1.5《电势差》ppt课件
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
课堂知识构建
第一章
5
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第一章
5
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考点题型设计
第一章
5
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2．电势差法 WAB＝qUAB
第一章
5
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3．电势能变化法 WAB＝EpA－EpB 4．动能定理法 W电场力＋W其他力＝ΔEk。
[ 特别提醒 ]用 WAB ＝ qUAB求电场力做功时，不必考虑静电
力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适 用。
成才之路 · 物理
人教版 · 选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第一章
静电场
第一章
静电场
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第一章
5 电势差
第一章
静电场
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所以 φN＝5V
答案：－2V；5V；－7V 点评：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，应考虑电势差的正 负。这样处理对进一步认识两点的电势高低有好处。
第一章 5
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好用1.5《电势差》课件(新人教版 选修3-1)
Ep
大，-q在φ高处Ep小）。
2、电势的高低与参考点的选取有关，但电势差 与参考点的选取无关。（这一关系类似于高 度与参考平面的选取有关，高度差与参考平 面的选取无关。）
巩固练习：
1、（P25之3）
2、如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，
它们到点电荷Q的距离 r1<r2 。若a、b两点间的电势 差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对 电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？ 解：Wab=qUab= -2×1.6×10-19×100J = -3.2×10-17J <0 故是电荷克服电场力做了=（-200+50）V= -150V （3）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增 加了6×10-4J。 （4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J
4、如图所示是某电场中的一簇等势面，甲等势面的电 势为90V，乙等势面的电势为－10V，各相邻等势 面间的电势差相等。（l）将q=+1×10-8 C的电荷从A点 移到B点，电场力做功 ；（2）将 － 1 ×10-8 C 的电荷从A点移到C点，电场力做功 ； （3）在图中定性画出几条电场线． 甲 · A 解：（1） · WAB=qUAB=qU甲乙 · B =1×10-8×[90-（-10）]J 乙 · C -6J =1×10 （2）WAC=qUAC=-q· AB=-2×10-6J 2U （3）由电场线与等势面垂直，可画 出如右图所示的几条电场线。
• （3）电势差是标量。其正负表示大小。
我们知道，处于静电平衡状态的导体是一个等势体，若导体 上各点存在电势差，则电荷就要定向移动，电场力就要作功。可 见，电势差与电功有一定的关系。
2、电场力做的功（电功）：WAB E pA E pB qUAB
陕西省榆林市横山中学人教版高二物理选修3-1第一章第五节电势差PPT课件(共33张PPT)(完美版下载)
A.电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势差 UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成 反比。 B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点 电场力做的功。 C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点的 电势差为1V。 D.电荷由A点移动到B点的过程中，除受电场力外，还受 其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场力做
A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关 B.电势差是个标量，但是有正负之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟 移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。 D. AB两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而 改变，所以UAB=UBA
2.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是 C
W 静电力＋W 其他力＝ΔEk
注意问题 (1)适用于匀强电场 (2)d 表示沿电场线方向的距离 (1)既适用于匀强电场也适用 于非匀强电场 (2)既适用于只受电场力的情 况，也适用于受多种力的情况
例1：在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电 力做功1.5 ×10-7J.再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做 功-4.0 ×10-7J.
电势差 U
电势能与电荷量 静电力做功与电荷量的
区
定义
比值 φ＝Eqp
比值 U＝Wq
别
由电场和在电场 由电场和场内两点位置
决定因素
中的位置决定 决定
1．电场力做功的求解四法
四种求法
表达式
功的定义
W＝Fd＝qEd
功能 关系 电势差法 动能定理
(1)WAB＝EpA－EpB (2)WAB＝－ΔEp WAB＝qUAB
一、电势差和电势的关系 二、电势差和静电力做功的关系 三、电势差和电场强度的关系
A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关 B.电势差是个标量，但是有正负之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟 移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。 D. AB两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而 改变，所以UAB=UBA
2.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是 C
W 静电力＋W 其他力＝ΔEk
注意问题 (1)适用于匀强电场 (2)d 表示沿电场线方向的距离 (1)既适用于匀强电场也适用 于非匀强电场 (2)既适用于只受电场力的情 况，也适用于受多种力的情况
例1：在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电 力做功1.5 ×10-7J.再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做 功-4.0 ×10-7J.
电势差 U
电势能与电荷量 静电力做功与电荷量的
区
定义
比值 φ＝Eqp
比值 U＝Wq
别
由电场和在电场 由电场和场内两点位置
决定因素
中的位置决定 决定
1．电场力做功的求解四法
四种求法
表达式
功的定义
W＝Fd＝qEd
功能 关系 电势差法 动能定理
(1)WAB＝EpA－EpB (2)WAB＝－ΔEp WAB＝qUAB
一、电势差和电势的关系 二、电势差和静电力做功的关系 三、电势差和电场强度的关系
高二物理选修3 电势和电势差 ppt
E A B
WA B 方法二:根据电势差定义式来判断. U A B q
例4. 将一电量为 q 2 10 6 c 的点电荷从
电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 4 10 5 J ,以P点为零势点。求A点的电 势.
注意:计算电势首先要规定零电势处,且 电势可以为负.
四、等势面
A. 粒子从K到L的过程中， 电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中， 电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中， 电势能增加 D. 粒子从L到N的过程中， 动能减少
c b a L K
M N
课堂训练
3、下列关于电场的描述，正确的是： A、电场中某点电势的大小、正负与零电 √ 势点的选取有关 B、电场中两点间的电势差与零电势点的 选取有关 C、同一点电荷在电场中的不同点时，电 荷的电势能较大处电势一定较高 D、同一点电荷在电场中任两点间移动时， √ 若电场力做功相同，则两点间的电势差相 同
差
WAB/q——恒量UAB
2、比值定义法： 电势差UAB=WAB/q UAB与q（包括大小、 正负）无关，只取 决于始、末的位置。
2 1.定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点 B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的 比值WAB/q,叫做A,B两点间的电势差.两 点间的电势差也叫这两点间的电压.
例1.将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的 A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功， 再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功， 则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程 增加了1.8×10-5J. 中电势能共改变了多少？ （2）如果ห้องสมุดไป่ตู้定A点的电势能为零，则该电荷 在B点和C点的电势能分别为多少？
8.沿电场线方向电势降低
WA B 方法二:根据电势差定义式来判断. U A B q
例4. 将一电量为 q 2 10 6 c 的点电荷从
电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 4 10 5 J ,以P点为零势点。求A点的电 势.
注意:计算电势首先要规定零电势处,且 电势可以为负.
四、等势面
A. 粒子从K到L的过程中， 电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中， 电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中， 电势能增加 D. 粒子从L到N的过程中， 动能减少
c b a L K
M N
课堂训练
3、下列关于电场的描述，正确的是： A、电场中某点电势的大小、正负与零电 √ 势点的选取有关 B、电场中两点间的电势差与零电势点的 选取有关 C、同一点电荷在电场中的不同点时，电 荷的电势能较大处电势一定较高 D、同一点电荷在电场中任两点间移动时， √ 若电场力做功相同，则两点间的电势差相 同
差
WAB/q——恒量UAB
2、比值定义法： 电势差UAB=WAB/q UAB与q（包括大小、 正负）无关，只取 决于始、末的位置。
2 1.定义:电荷q在电场中由一点A移动到另一点 B时,电场力所做的功WAB与电荷量q的 比值WAB/q,叫做A,B两点间的电势差.两 点间的电势差也叫这两点间的电压.
例1.将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的 A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功， 再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功， 则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程 增加了1.8×10-5J. 中电势能共改变了多少？ （2）如果ห้องสมุดไป่ตู้定A点的电势能为零，则该电荷 在B点和C点的电势能分别为多少？
8.沿电场线方向电势降低
2014版高中物理 1-5电势差课件 新人教版选修3-1
3×10－4 得UAB＝ V＝－200 V， －1.5×10－6 又因为UCA＝100 V， UBC＝UBA＋UAC＝－UAB－UCA＝100 V 故WBC＝qUBC＝－1.5×10－4 J.
【答案】
B
综合解题方略——电场中的功能关系
如图1－5－3中虚线所示为静电场中的等势面1、 2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势 为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的 动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势 能变为－8 eV时，它的动能应为( )
联 系
单位 标矢性 物理意义
有一个带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从某电 场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10－4 移到C点，静电力对电荷做9×10－4 J的功，问： (1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)如以B点为零电势点，则A、C两点的电势各为多少？电 荷在A、C两点的电势能各为多少？ J的功，从B点
2．思考判断 (1)电势差是标量，但有正负之分．( √ ) (2)因为静电力做功与路径无关，所以电势差也跟移动电荷的 路径无关，只跟这两点的位置有关．( √ )
(3)A、B 两点的电势差是恒定的，与零电势面的选取无关， 所以 UAB＝UBA.( × )
3．探究交流 电势差由什么来决定？与电场中有无试探电荷是否有关？与 零电势位置的选取有关吗？
做的功；因UAB＝UAC，求出UAB即可得UAC.
【解析】
(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B过程中只
有两个力做功：静电力做功WE和重力做功mgh，由动能定理 1 2 得：WE＋mgh＝ mvB，代入已知条件vB＝ 3gh得静电力做功WE 2 1 1 ＝ m· 3gh－mgh＝ mgh. 2 2
教科版高中物理选修3-1课件 1 电势能 电势与电势差课件1
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
四、电势差 1．定义：电场中两点间 电势 的差值． 2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择 无关 ． 3．公式UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA ，可见UAB＝－UBA . 4．电势差是 标量 ，可以是正值，也可以是负值，也叫 电 压． 5．电势差的单位是 伏特 ，符号是 V .
课堂对点演练
活页规范训练
特别提醒 电场力做功只与始末位置有关，与之对应的能 量变化也只与位置有关，所以当零势点确定后电荷在某一位置 具有确定的能量——电势能．
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分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
2．电场力做功与电势能的关系 (1)电场力做功一定伴随有电势能的变化，电势能的变化只 有通过电场力做功才能实现． (2)电场力做正功，电势能一定减少，电场力做负功，电势 能一定增加，电场力做功的值等于电势能的变化量，即WAB＝E pA－EpB.
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分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
三、电势 1．概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的 比值 ． 2．公式和单位：电势的定义公式为 φ＝Eqp ，单位是伏特， 符号是V. 3．相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处的 电势为零，大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值， 没有方向，因此是 标量 ． 4．与电场线关系：沿电场线的方向电势 降低 ．
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二、电势 1．电势的相对性 (1)电势是相对的，只有先确定了零电势的位置，才能确定 其它点的电势． (2)电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关． (3)实际问题中，常选取无限远处电势为零，还常取大地电 势为零．
高二物理选修3-1第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动课件(共31张PPT)
可能质量不同，因而它们在电场中的加速 度可以互不相同，这是静电场与重力场的 重要区别。
示波管的原理
1.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察 电信号随时间变化的情况。
2.示波器的核心部件是示波管，如图所示是 它的原理图。它由电子枪、偏转电极和荧 光 屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用 是产生高速飞行的一束电子，前面例题1实 际上讲的就是电子枪的原理。
8.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、 偏转电极和荧光屏组成，如图所示，如果在荧 光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ A ）
A．极板x应带正电，极板y应带正电 B．极板x′应带正电，极板y应带正电 C．极板x应带正电，极板y′应带正电 D．极板x′应带正电，极板y′应带正电
9.示波管内部结构如图所示，如果在电极YY′之 间加上图(a)所示的电压，在XX′之间加上图(b) 所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ C ）
其中t为飞行2 时间。由于电子在平行于板面的方 向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由
l ＝ v0t 可求得：t=l/v0 代入数据得：y=0.36cm 即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.36 cm。
（2）偏转角度θ如图所示，由于电子在平行 于板面的方向不受力，
它离开电场时，这个方
向的分速度仍是v0， 而垂 直于板面的分速度是
5.现代实验测出的电子电荷量是 e＝1.60×10-19C
【课堂训练】
1.如图所示装置，从A板释放的一个无初速电子 向B板方向运动，下列对电子的描述中正确的是 （ ABD） A.电子到达B板时动能是eU B.从B板到C板时动能变化为零 C.电子到达D板时动能是3eU D.电子在A板和D板之间往复运动
10.图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之 间所加的电压图按图(b)所示的规律变化，在电 极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化， 则在荧光屏上会看到的图形是（ B ）
示波管的原理
1.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察 电信号随时间变化的情况。
2.示波器的核心部件是示波管，如图所示是 它的原理图。它由电子枪、偏转电极和荧 光 屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用 是产生高速飞行的一束电子，前面例题1实 际上讲的就是电子枪的原理。
8.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、 偏转电极和荧光屏组成，如图所示，如果在荧 光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ A ）
A．极板x应带正电，极板y应带正电 B．极板x′应带正电，极板y应带正电 C．极板x应带正电，极板y′应带正电 D．极板x′应带正电，极板y′应带正电
9.示波管内部结构如图所示，如果在电极YY′之 间加上图(a)所示的电压，在XX′之间加上图(b) 所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ C ）
其中t为飞行2 时间。由于电子在平行于板面的方 向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由
l ＝ v0t 可求得：t=l/v0 代入数据得：y=0.36cm 即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.36 cm。
（2）偏转角度θ如图所示，由于电子在平行 于板面的方向不受力，
它离开电场时，这个方
向的分速度仍是v0， 而垂 直于板面的分速度是
5.现代实验测出的电子电荷量是 e＝1.60×10-19C
【课堂训练】
1.如图所示装置，从A板释放的一个无初速电子 向B板方向运动，下列对电子的描述中正确的是 （ ABD） A.电子到达B板时动能是eU B.从B板到C板时动能变化为零 C.电子到达D板时动能是3eU D.电子在A板和D板之间往复运动
10.图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之 间所加的电压图按图(b)所示的规律变化，在电 极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化， 则在荧光屏上会看到的图形是（ B ）
高中物理新选修课件电势和电势差
运动。
类平抛运动
当带电粒子初速度方向与电场力方 向垂直时，粒子做类平抛运动，可 用运动的合成与分解的方法处理。
圆周运动
当带电粒子所受的电场力恰好提供 向心力时，粒子做匀速圆周运动。
平行板电容器动态分析问题
电容器始终接在电源上
当两极板间的距离变化时，根据电容的决定式分析电容的变化，由题确定两极板间电量 的变化，由$C = frac{Q}{U}$分析两极板间的电势差的变化。
零点选择
理论上可以选择电场中任意一点作为电势零点，但通常为了方便计算和比较，会 选择无限远处或大地作为电势零点。在实际问题中，也可以根据具体情况选择合 适的电势零点。
电场强度与电势关系
电场强度与电势梯度关系
电场强度E等于电势φ的负梯度，即E=-∇φ。这表明电场强度 的方向与电势降低最快的方向一致。
非匀强电场中电势差估算
非匀强电场中电势差估算方法
通过作电场线，找出等势面，利用等势面间的电势差相等进行估算。
注意事项
非匀强电场中电势差分布不均匀，需通过作图等方法进行估算。
电势差在电路中应用
要点一
电势差在电路中的意义
在电路中，电势差是形成电流的原因，也是电路中各点电 势的参考。
要点二
电势差在电路中的应用实例
电势定义
电势是描述电场中某点电势能高低的物理量，用符号φ表示，单位为伏特(V)。
物理意义
电势反映了电场能的性质，表示电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比 值。电势越高，表示该点电势能越高，正电荷在该点的电势能越大，负电荷在 该点的电势能越小。
电势单位与零点选择
电势单位
电势的国际单位是伏特(V)，1V=1J/C。
创新点分享
在实验过程中，可以尝试采用新的数据处理 方法，如最小二乘法等，以提高实验结果的 准确性和可靠性。同时，可以探索新的实验 方法和技术手段，如数字化实验等，以推动 物理实验教学的创新和发展。
类平抛运动
当带电粒子初速度方向与电场力方 向垂直时，粒子做类平抛运动，可 用运动的合成与分解的方法处理。
圆周运动
当带电粒子所受的电场力恰好提供 向心力时，粒子做匀速圆周运动。
平行板电容器动态分析问题
电容器始终接在电源上
当两极板间的距离变化时，根据电容的决定式分析电容的变化，由题确定两极板间电量 的变化，由$C = frac{Q}{U}$分析两极板间的电势差的变化。
零点选择
理论上可以选择电场中任意一点作为电势零点，但通常为了方便计算和比较，会 选择无限远处或大地作为电势零点。在实际问题中，也可以根据具体情况选择合 适的电势零点。
电场强度与电势关系
电场强度与电势梯度关系
电场强度E等于电势φ的负梯度，即E=-∇φ。这表明电场强度 的方向与电势降低最快的方向一致。
非匀强电场中电势差估算
非匀强电场中电势差估算方法
通过作电场线，找出等势面，利用等势面间的电势差相等进行估算。
注意事项
非匀强电场中电势差分布不均匀，需通过作图等方法进行估算。
电势差在电路中应用
要点一
电势差在电路中的意义
在电路中，电势差是形成电流的原因，也是电路中各点电 势的参考。
要点二
电势差在电路中的应用实例
电势定义
电势是描述电场中某点电势能高低的物理量，用符号φ表示，单位为伏特(V)。
物理意义
电势反映了电场能的性质，表示电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比 值。电势越高，表示该点电势能越高，正电荷在该点的电势能越大，负电荷在 该点的电势能越小。
电势单位与零点选择
电势单位
电势的国际单位是伏特(V)，1V=1J/C。
创新点分享
在实验过程中，可以尝试采用新的数据处理 方法，如最小二乘法等，以提高实验结果的 准确性和可靠性。同时，可以探索新的实验 方法和技术手段，如数字化实验等，以推动 物理实验教学的创新和发展。
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课堂训练
1、在如图所示的电场中，把点电荷 q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力 做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电 势差UAB等于多少？B、A两点间的电势 差UBA等于多少？
UAB=2V
UBA -2V
课堂训练
2、如图所示的电场中，A、B两点间 的电势差UBA=-20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A点移到B点，静电力 所做的功是多少 ？
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
WAB EPA EPB q A q B q( A B )
；
即
WAB qU A B
U AB WAB q
或
思考题
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？ 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关
WAB = -4.0×10-8J
课堂训练
3、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V， ψB= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A 点移到B点，电场力做了多少功？电势能 是增加还是减少，增加或者减少多少？
WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加，增加1.5×10-5J
小结
1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压 2、静电力做功与电势差的关系：
W WAB qU A B 或 U A B AB q 2、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中
身的性质。 3、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C 4、电势差是标量。
A、B两位置有关。故电势差反映了电场本
1.5 电势差
一、电势差与电势的关系
1、电势差： 电场中两点间电势的差值，也叫电压 设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B 则有 或者表示成 显然
U AB A B A
思考题
1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差 的正负表示什么意义？ 表示两点电势高低 2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势 差的数值与零电势点的选取有关吗？这与 力学中学过的哪个概念相似？ 无关 与重力势能相似