高中物理电势和电势差课件人教版选修31.ppt

1 1、重力是怎么产生的？、重力是怎么产生的？2 2、什么是重力势能？它跟哪些因素有关？、什么是重力势能？它跟哪些因素有关？重力是地球对物体的吸引而产生重力是地球对物体的吸引而产生 由于地球和物体之间存在着相互作用，物由于地球和物体之间存在着相互作用，物体具有体具有“做功的本领做功的本领”，因而有，因而有“能量能量”，这，这种能量就是重力势能种能量就是重力势能 它由它由“位置位置”决定：决定： Ep＝＝mgh还还记记得得吗？吗？3 3、为什么说重力势能具有相对性？、为什么说重力势能具有相对性？4 4、重力做功跟重力势能变化有什么关系？、重力做功跟重力势能变化有什么关系？ 因为高度具有相对性因为高度具有相对性 而而 Ep＝＝mgh 重力做功的过程，就是重力势能改变的过重力做功的过程，就是重力势能改变的过程重力做正功，重力势能减小；重力做负功，程重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加，且有：重力势能增加，且有： WAB＝＝mghA－－ mghB＝＝mg△△hAB讨讨论论与与交交流流：： 所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面进一步推断它们在其他方面 也可能有相同或类似的也可能有相同或类似的属性。

属性 ““类比类比””法是一种科学的研究方法法是一种科学的研究方法1 1、你知道什么叫、你知道什么叫““类比类比””吗？吗？2 2、地球与物体之间的相互作用和哪一类电荷间、地球与物体之间的相互作用和哪一类电荷间的相互作用的相互作用““类似类似””？？ 地球与物体之间存在着引力，它相当于一对异种地球与物体之间存在着引力，它相当于一对异种电荷之间的作用电荷之间的作用3 3、借助、借助““类比类比””的方法和你对重力场的了解，的方法和你对重力场的了解，你可推断出电场应该具有哪些属性？你可推断出电场应该具有哪些属性？重力重力→电场力电场力物体在重力场中移动，重力做功物体在重力场中移动，重力做功 →电荷在电场中移动，电场力也会做功电荷在电场中移动，电场力也会做功重力势能重力势能→“电场力势能电场力势能”（称（称电势能电势能））重力做正（负）功，重力势能减小（增加）重力做正（负）功，重力势能减小（增加） →电场力做正（负）功，电势能减小（增）电场力做正（负）功，电势能减小（增）重力势能由高度决定重力势能由高度决定→电势能电势能呢呢？？重力的功：重力的功：WAB＝＝mg△△hAB ，取决于高度差，取决于高度差 →电场力的功取决于什么电场力的功取决于什么呢呢？？我们借助类比定义几个物理量：我们借助类比定义几个物理量：重力势能：重力势能： Ep＝＝mgh定义：电荷在电场中具有的能量叫电势能定义：电荷在电场中具有的能量叫电势能 电势能：电势能： Ep＝＝qφ与高度与高度h h对应的物理量对应的物理量φφ叫叫电势电势即电势：即电势：φφ＝＝E Ep p／／q q （（ h＝＝Ep／／mg ）） 定义：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量定义：电场中某点试探电荷的电势能与自身电量的比值叫电势的比值叫电势电势的单位：伏特（电势的单位：伏特（V V））讨讨论论与与交交流流：：1 1、一个质量为、一个质量为m的物体在重力场中的重力势能大小由什的物体在重力场中的重力势能大小由什么来决定？一个电量为么来决定？一个电量为q的电荷在电场中的电势能大小的电荷在电场中的电势能大小又由什么决定？又由什么决定？ 重力势能由高度决定，电势能由电势决定，即电重力势能由高度决定，电势能由电势决定，即电势是描述电场能的特性的物理量势是描述电场能的特性的物理量2 2、你认为电势是相对量吗，电势能呢？、你认为电势是相对量吗，电势能呢？ 电势与高度类似，是电势与高度类似，是“相对量相对量”，电场中某点电，电场中某点电势的大小与参考点选择有关势的大小与参考点选择有关 电势的参考点通常选择大地或无穷远点电势的参考点通常选择大地或无穷远点 电势能也是相对量电势能也是相对量 定义：电场中任意两点的电势的差值，叫这两点定义：电场中任意两点的电势的差值，叫这两点间的电势差间的电势差 重力场中重力场中A、、B两点间高度差：两点间高度差： △△hAB＝＝hA－－hBA A、、B B两点电势差：两点电势差：U UABAB＝＝φφA A－－φφB B重力的功：重力的功：WAB＝＝mghA－－ mghB＝＝mg△△hAB电场力的功：电场力的功：WAB＝＝qφA－－ qφB＝＝qUABWAB＝＝qUAB 是一个非常重要的公式是一个非常重要的公式3 3、你认为跟高度差对应的物理量是什么？、你认为跟高度差对应的物理量是什么？4 4、我们把高度相同的点连成的线叫等高线，构成的面、我们把高度相同的点连成的线叫等高线，构成的面可以叫等高面。

那么，在电场中，电势相同的点连成可以叫等高面那么，在电场中，电势相同的点连成的线或构成的面可以怎样称谓呢？的线或构成的面可以怎样称谓呢？ 在电场中，电势相同的点连成的线叫等势在电场中，电势相同的点连成的线叫等势线，构成的面叫等势面线，构成的面叫等势面5 5、在同一等高线或等高面上，任两点高度差为多大？、在同一等高线或等高面上，任两点高度差为多大？在同一等高线或等高面上移动物体，重力是否做功？在同一等高线或等高面上移动物体，重力是否做功？在电场中，同一等势线或等势面上任两点电势差为多在电场中，同一等势线或等势面上任两点电势差为多大？在同一等势线或等势面上移动电荷，电场力是否大？在同一等势线或等势面上移动电荷，电场力是否做功？做功？ 在电场中，同一等势线或等势面上任两点在电场中，同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在同一等势线或等势面上移动电荷间电势差为零，在同一等势线或等势面上移动电荷电场力不做功电场力不做功刚才学了什么？刚才学了什么？1、电势能：、电势能：电荷在电场中具有的能量叫电势能电荷在电场中具有的能量叫电势能 公式：公式： Ep＝＝qφ 电场力做功：电场力做功：WAB＝＝qUAB 3、等势面：、等势面：电势相同的点构成的面电势相同的点构成的面 同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在其上移动电荷电场力不做功在其上移动电荷电场力不做功2、电势、电势 电势差电势差 电势电势 电势差：电势差：电场中某点试探电荷的电势能与自身电场中某点试探电荷的电势能与自身电量的比值叫电势。

电场中两点电势的差值叫这两点电量的比值叫电势电场中两点电势的差值叫这两点的电势差的电势差 电势：电势： φ＝＝Ep／／q 电势差：电势差：UAB＝＝φA－－φB1 1、如图示，在电场中的三点、如图示，在电场中的三点A A、、B B和和C C 之间之间移动电荷时，会有移动电荷时，会有A A、将同一电荷从、将同一电荷从A A点直接移到点直接移到B B点，和从点，和从A A点点经过经过C C点再移到点再移到B B点，电场力做功完全相同点，电场力做功完全相同B B、将同一电荷从、将同一电荷从A A点加速移到点加速移到B B点，和减速移到点，和减速移到B B点，电场力做点，电场力做功完全相同功完全相同C C、将不同电荷从、将不同电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做的功与电量的比值相同点，电场力做的功与电量的比值相同D D、将同一电荷从、将同一电荷从A A点直接移到点直接移到B B点，和从点，和从A A点经过点经过C C点，电场力做点，电场力做的功与电量的比值相同的功与电量的比值相同课堂基础及思维训练：课堂基础及思维训练：ABCD2 2、关于对、关于对UAB =WAB/q 和和WAB = qUAB的理解，正确的是的理解，正确的是A A、电场中、电场中A A、、B B两点的电势差和两点间移动电荷的电量两点的电势差和两点间移动电荷的电量q q成反比成反比B B、在电场中、在电场中A A、、B B两点移动不同的电荷，电场力的功两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量和电量q成正比成正比C C、、UAB与与q、、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D、、WAB与与q、、UAB无关无关，与电荷移动的路径无关，与电荷移动的路径无关BC3 3、图为电场中的一条电场线，、图为电场中的一条电场线，A A、、B B为这条电场线上的两点，则为这条电场线上的两点，则A A、、B B点的场强一定比点的场强一定比A A点的小点的小B B、、B B点的电势一定比点的电势一定比A A点的低点的低C C、将电荷从、将电荷从A A点移到点移到B B点，电荷的电势能一定减小点，电荷的电势能一定减小D D、、A A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到B B点点B B4 4、关于电势差、关于电势差U UABAB和电势和电势φφA A 、、φφB B的理解，正确的是的理解，正确的是A A、、U UABAB表示表示B B点与点与A A点之间的电势差，即点之间的电势差，即U UABAB = φ = φB B − φ φA AB B、、U UABAB和和U UBABA是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：U UAB AB = = −U UBABAC C、、φφA A 、、φφB B都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢量D D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点远处为零电势点BDBD5 5、有一个带电量、有一个带电量q = q = −3.03.0××1010−6 6 C C的点电荷，从电场中的的点电荷，从电场中的A A点点移到移到B B点时，克服电场力做功点时，克服电场力做功6.06.0××1010−4 4J J，从，从B B点移到点移到C C点时，电点时，电场力做功场力做功9.09.0××1010−4 4 J J。

试问：试问：（（1 1））A A、、B B、、C C三点之间的电势差三点之间的电势差U UABAB 、、U UBCBC和和U UCACA各是多少？各是多少？（（2 2）若规定）若规定B B点电势为零，则点电势为零，则A A、、C C两点的电势两点的电势φφA A和和φφC C各是多各是多少？该电荷在少？该电荷在A A、、C C两点的电势能两点的电势能E EPAPA和和E EPCPC分别又是多少？分别又是多少？ 5 5、下列说法正确的是、下列说法正确的是A A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功B B、电荷从、电荷从A A点移到点移到B B点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等势点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等势面移动的面移动的C C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的D D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面AD（（1 1））200V200V，－，－300V300V，，100V100V（（2 2））200V200V，，300V300V；； －－6.06.0××1010−4 4J J，， －－9.09.0××1010−4 4J J作业：作业：1 1、总结、总结““类比法类比法””，试用类比法研究一个问题，试用类比法研究一个问题2 2、完成所发练习各题、完成所发练习各题。