电势差和电势(公开课)

电势和电势差探究1：将一个带正电的试探电荷在电场中某点由静止释放（重力不计）,它将如何运动?哪种能量会增加？增加的能量从哪里来？这说明了什么？E+F增加的动能从哪里来１、定义：电荷在电场中与位置有关的能量叫做电势能。Ep标量2、特点：具有相对性，通常选大地或无穷远处为零势能参考点。一、电势能可以与重力势能类比PEmghW甲=F·|AB|cosθ=qE·|AM|在匀强电场中，把正电荷沿不同路径从A点移到B的过程中，求电场力做功？BFqMAө+甲乙丙沿甲路径电场力做功:沿乙路径电场力做功:沿丙路径电场力做功:W乙=qE·|AM|方法（微元法和极限思维）静电力做功与路径无关,由电荷的始末位置决定.电场力做什么功，电势能怎么变化？二、静电力做功的特点结论：电荷从A移到B的过程中：电场力做正功，电势能减小了电场力做了多少正功，电势能就减少了多少电场力做了多少负功，电势能就增加了多少即：PBPAABEEW三、电场力做功与电势能变化的关系与重力做功的特点类比可知：若规定B点的电势能为零，则A点的电势能是多少？PAABEW１、下列说法中正确的是（）A.当两正点电荷相互靠近时，电场力做负功，它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时，电场力做正功，它们的电势能减小C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小。AD当堂训练1四、电势差刚才的理论分析W=qE·|AM|表明：电场力做的功与移动的电荷有关，所以不能用来描述电场本身的性质。但电场力做的功与所移动电荷的电荷量的比值E·|AM|与电荷无关，它反映电场自身在AB两点的性质。我们定义这个比值为电场中AB两点的电势差，即ABABWUq四、电势差可以与高度差类比ABABWhmg电势差：四、电势差1、物理意义：电势差反映电场本身的性质，与无关。2、单位：伏特，简称伏，符号为V，1V＝1J/C3、是标量，可以是正值，也可以是负值，电势差也叫电压ABWq（测量式）ABABWUqAB++当堂训练2在电场中，把q＝+1C的电荷从A移到B时，电场力做功为，则A、B两点的电势差是多少？若把电荷从B移回A，电场力做功为多少？B、A两点的电势差又是多少？2ABWJBAW当堂训练2解：由得如果从Ｂ到Ａ移动时，电场力做负功，且则ABABWUq221ABABWJUVqC2BAABWWJ221BABAWJUVqC(1)ＵＡＢ＝－ＵＢＡ，(2)比值有可能为正、负值。一般我们只关心其大小，且电势差的大小记为电压Ｕ。初中物理中，某段导体两端的电压，指的两端的电势差。当堂训练2即：｜ＵＡＢ｜＝｜ＵＢＡ｜＝ＵABUABWq由例题得到以下启示：五、电势我们知道：电场中两点的电势差可以类比于重力场中的高度差。重力场中还有高度一词，电场中是否也有类似的概念呢？在重力场中有：ABPPABABABEEWhhhmgmg在电场中有：ABABPPPPABABEEEEWUqqqqAPAEq则有：ABABPPPPABABABEEEEWUqqqq定义：把电荷在任意一点A的电势能与电荷量的比值叫做该点的电势，记作有五、电势AAPAEqAPAEhmg1V=1J/C2.单位:伏特(V)3.标量(有正负，表示大小)4.电势具有相对性：确定电势,应先规定电场中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)五、电势1.定义:(计算时要代入正负号)APAEq5、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关（与高度类似）五、电势我们知道：沿着重力场的方向，高度是逐渐降低的。沿着电场的方向电势是否也有类似的特点呢？ABE+若没有其它外力的影响，正电荷会自发的沿着电场线运动，电场力做正功，电势能减小即，由知：ABPPEEAPAEqAB沿电场线方向电势逐渐降低如图，A、B、C是电场中的三点，将电荷量为1C的正电荷分别从A、C移动到B时，电场力做的功分别为10J、-5J，（1）若规定B为电势零点，求A、C两点的电势，及AC的电势差（2）若规定A为电势零点，求A、C两点的电势，及AC的电势差当堂训练3ABCＥABABABWUq提示：分析:ABCＥ当堂训练310101ABABWJUVqC551CBCBWJUVqC10ABV5CBV0B(1)若有10AV5CV0A(2)若有10BV15CV15ACACUV电势的值与零电势点的选取有关，但电势差与参考零势点的选取无关。重力场中有等高线、等高面，电场中是否也有类似的概念呢？六、等势面1、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。六、等势面（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功3、等势面的特点：（2）相邻等势面的电势差相等2、点电荷的等势面+－匀强电场等势面六、等势面小结ABABWUqBAABU反映电场本身能的性质与q无关1.类比重力场的高度差引入电势差：2.类比重力场的高度引入电势：APAEq3.电势差与电势的关系：如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A、电势ψAψB场强EAEBB、电势ψAψB场强EAEBC、将+q由A点移到B点，电场力做正功D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpAEpBABEBC思考题1如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么⑴q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？⑵q未移入电场前A点的电势是多少？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102.1100.1102.1102.1102.10思考题2