電勢 電勢差 課件 -2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊

第一章靜電場1.5電勢電勢差

將不同質(zhì)量的物體從地面搬到樓頂，重力勢能的變化不同，但是樓頂?shù)摹案叨取笔且欢ǖ摹?/p>

將質(zhì)量m的物體提升h高度，重力勢能增加mgh；將質(zhì)量為2m的物體提升h高度，重力勢能增加2mgh；將質(zhì)量為3m的物體提升h高度，重力勢能增加3mgh。

尋找表示電場能的性質(zhì)的物理量一、電勢1．勻強電場中，規(guī)定C點為電勢能零點，把檢驗電荷q0從A點移到C點，寫出電場力所做的功W0的表達式。一、電勢2．如果把電荷量2q0、3q0、…、nq0的檢驗電荷從A點移到C點，

請?zhí)顚懴卤碇械南嚓P(guān)量。一、電勢檢驗電荷的電荷量qq02q03q0…nq0電荷從A點移到C點，電場力所做的功W

W0電荷在A點具有的電勢能EpA電荷在A點具有的電勢能與電荷量的比該比值是一個與q無關(guān)，僅與電場及A點的位置有關(guān)的量。EABθ++qF尋找表示電場能的性質(zhì)的物理量B為零勢能參考點該比值稱為A點的電勢q從A移到B，求EPA與q的比值：一、電勢一、電勢1V=1J/C1.定義:2.公式:3.單位:（計算時要代入正負號）5.標(biāo)量確定某點的電勢，應(yīng)先規(guī)定電場中某處電勢為零，通常取大地或無窮遠處的電勢為零。(有正負,負電勢表示該處的電勢比零電勢低)4.電勢具有相對性伏特(V)

電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量之比。6.電場中某點的電勢大小由電場本身的性質(zhì)決定0V15V5VABCDE—3V若規(guī)定C點電勢為零，則沿著電場線方向，電勢逐漸降低沿著電場線方向，電勢如何變化呢？一、電勢一、電勢電場與重力場對比理解電勢高度電勢能重力勢能電場力做功重力做功電場強度重力加速度一、電勢一、電勢正電荷在電勢高處電勢能大，在電勢低處電勢能??；負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大。例1．在靜電場中，將一電荷量為q=-1.5×10-6C的電荷從電場中的A點移至無窮遠處，需要克服電場力做功W=6×10-4J，求A點的電勢。（取無窮遠處電勢為零）解：電勢能的大小等于把電荷從A點移至零電勢點時電場力所

做的功，即：則思考：放入電荷q前，A點的電勢是多少？思考：為何認為大地的電勢為零？大地是一個特別大的導(dǎo)體，既可以接納大量的電子，也可以提供大量的電子，接納或輸出電子后，大地仍然處于靜電平衡狀態(tài)，大地的電勢是穩(wěn)定的，并且認為大地的電勢為0，當(dāng)導(dǎo)體與大地連通之后，導(dǎo)體電勢也變?yōu)?。判斷：（1）在電場中電勢高的地方電荷具有的電勢能大。（2）在電場中的任意一點，正電荷具有的電勢能一定大于負電荷具有的電勢能。拓展1：等量異種點電荷1．沿點電荷的連線由正電荷到負電荷，電勢逐漸降低；O2．兩點電荷連線中垂線上，電勢均相等(若取無窮遠處電勢為0，則中垂線上電勢處處為0)。一、電勢++1．兩電荷連線上，由正電荷到連線中點O電勢逐漸降低，且關(guān)于O點對稱；O拓展2：等量同種正點電荷2．兩電荷連線中垂線上，由中點O向兩側(cè)電勢到無限遠電勢逐漸降低，且關(guān)于O點對稱

。++一、電勢--1．兩電荷連線上，由負電荷到連線中點O電勢逐漸升高，且關(guān)于O點對稱；O拓展3：等量同種負點電荷2．兩電荷連線中垂線上，由中點O向兩側(cè)電勢到無限遠電勢逐漸升高，且關(guān)于O點對稱。

--一、電勢

拓展4：電勢能的計算方法（2）電勢能的計算方法一、電勢

+FEAB在電場中兩點間？？？0

1.定義：我們將電場中兩點電勢之間的差值叫做電勢差。UAB=

A－

BUBA=

B－

AUAB=－UBA

2.單位：伏特V二、電勢差A(yù)BFEWAB=－

Ep＝EpA－EpB＝q

A－q

B＝q(

A－

B)＝qUAB適用于恒力和變力做功3.公式推導(dǎo)電場中A、B兩點間的電勢差等于電場力做的功與電荷量q的比值二、電勢差（1）描述電勢差時，必須指明是哪兩點的電勢差。如UAB或UBA。（2）電勢差與零電勢點的選取無關(guān)。（3）電場中兩點間的電勢差，由電場本身的性質(zhì)及初、末位置決定。（4）電勢差的正負不表示方向，表示電場中兩點電勢的相對高低。4．對電勢差的理解:（5）推論：二、電勢差二、電勢差電勢差與電勢的區(qū)別二、電勢差電勢差與電勢的區(qū)別比較電勢φ電勢差U聯(lián)系

數(shù)值關(guān)系UAB＝φA－φB，當(dāng)φB＝0時，UAB＝φA單位相同，均是伏特(V)標(biāo)矢性都是標(biāo)量，且均具有正負物理意義均是描述電場的能的性質(zhì)的物理量（1）若UAB>0，則一定有φA>φB，但是φA、φB的符號不確定。（2）電勢高低的判斷僅需要一條已知方向的電場線即可。與

電場線的疏密無關(guān)。（3）取無窮遠處電勢為0，正點電荷電場中的所有點的電勢都

大于0，負點電荷電場中的所有點的電勢都小于0．（4）越靠近正點電荷電勢越高，越靠近負點電荷電勢越低。（5）只在電場力作用下，靜止的正電荷會從電勢高的地方往

電勢低的地方運動，靜止的負電荷會從電勢低的地方往

電勢高的地方運動。二、電勢差注意：二、電勢差電勢差正負與電場力做功正負的關(guān)系關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解，正確的是（）A．UAB表示B點與A點之間的電勢差，即UAB=φB-φAB．UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB=-UBAC．φA、φB都有正負，所以電勢是矢量D．零電勢點的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地和

無窮遠處為零電勢點例2．BD在電場中把一個電荷量為6×10-6C的負電荷從A點移到B點，克服電場力做功為3×10-5J，再將電荷從B點移到C點，電場力做功1.2×10-5J，求A與B，B與C，A與C間的電勢差．例3．解：二、電勢差描述電場的能的物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系二、電勢差電勢疊加的計算方法電勢是標(biāo)量，空間中多個點電荷在同一位置的電勢的疊加遵循代數(shù)加減。+A-B-O+結(jié)論：同種等量點電荷連線中垂線上電勢處處為零。如圖所示，電場中有A、B兩點，下列說法正確的是（）A．場強EA＞EB，電勢φA＜φBB．場強EA＜EB，電勢φA＞φBC．將+q電荷從A點移到B點，電場力做負功D．將-q電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能EpA＞EpBB例4．AB例5．三、等勢線和等勢面電場強度可以用電場線形象直觀的描述。有沒有什么辦法可以形象的描述電場中的電勢呢？尋找電勢相等的點在地圖上，常用等高線表示地勢的高低。在電場的圖示中，常用等勢面來表示電勢的高低。三、等勢線和等勢面尋找電勢相等的點-O+三、等勢線和等勢面尋找電勢相等的點電場中電勢相等的點組成的線稱為等勢線電場中電勢相等的點組成的面稱為等勢面三、等勢線和等勢面點電荷的等差等勢面，是以電荷為球心的一簇球面。三、等勢線和等勢面三、等勢線和等勢面φ降低類似山峰的等高線φ降低深井的等高線不等間距同心球面三、等勢線和等勢面山峰與深井的等高線三、等勢線和等勢面跳轉(zhuǎn)43頁φ降低底部連在一起的兩座山峰三、等勢線和等勢面跳轉(zhuǎn)43頁形狀不規(guī)則帶電導(dǎo)體的等勢面勻強電場的等勢面三、等勢線和等勢面

A在等勢面上移動電荷時,電場力與速度方向垂直，電場力不做功

B

B′E

B

B′

B

B′因此，等勢面上各點間電勢相等三、等勢線和等勢面跳轉(zhuǎn)43頁（3）等勢面密處場強大、電場線密（1）在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功（2）等勢面跟電場線處處垂直，由電勢高的指向電勢低的等勢面.（4）等勢面閉合，不相切，不相交（5）沿電場方向電勢降低最快（6）勻強電場中電勢均勻變化三、等勢線和等勢面三、等勢線和等勢面電場線與等勢面的區(qū)別與聯(lián)系項目電場線等勢面物理意義形象描述電場強度的強弱和方向形象描述電場中各點電勢的高低圖線特點帶箭頭的曲線，兩電場線不相交可以閉合，也可以不閉合，不同等勢面不相交描述電場曲線上某一點的切線方向為場強方向，疏密表示場強大小等勢面的垂線方向為場強方向，等差等勢面的疏密表示場強大小做功情況電荷沿電場線移動時電場力必做功電荷沿等勢面移動時電場力不做功聯(lián)系（1）沿電場線方向電勢降低；（2）電場線與等勢面垂直三、等勢線和等勢面電場強度與電勢的關(guān)系（1）電場強度為0的地方電勢不一定為0，如等量同種點電荷連線的中

點O處。（2）電勢為0的地方電場強度也不一定為0，如等量異種點電荷連線的

中點O處。（3）電場強度相同的地方電勢不一定相等，如勻強電場。（4）電勢相等的地方電場強度不一定相同，如點電荷周圍的等勢面。（5）電場強度和電勢都是描述電場性質(zhì)的物理量，電場線的疏密和等

差等勢面的疏密存在對應(yīng)關(guān)系。跳轉(zhuǎn)38頁跳轉(zhuǎn)37頁跳轉(zhuǎn)40頁空間中P、Q兩點處各固定一個點電荷，其中P點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢面分布如圖所示，a、b、c、d為電場中的4個點，則（）A．P、Q兩點處的電荷為等量同種電荷B．a(chǎn)點和b點的電場強度相同C．c點的電勢高于d點的電勢D．負電荷從a到c，電勢能減少例6．CD1．關(guān)于電勢差和電場力作功的說法中，正確的是()A．電勢差的大小由電場力在兩點間移動電荷做的功和電

荷的電量決定B．電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電勢

差和該電荷的電量決定C．電勢差是矢量，電場力作的功是標(biāo)量D．在勻強電場中與電場線垂直方向上任意兩點的電勢差

均為零BD2、關(guān)于對UAB=WAB/q和WAB=qUAB的理解，正確的是()A．電場中A、B兩點的電勢差和兩點間移動電荷的電量q成

反比B．在電場中A、B兩點移動不同的電荷，電場力的功WAB和

電量q成正比C．UAB與q、WAB無關(guān)