人教版 (2019)必修 第三册2 电势差习题ppt课件
展开新课探究概念、定义式与电势零点的选择无关静电力做功与两点间电势差的关系等势面
掌握两点间电势差的定义式
知道电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关
知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系
知道等势面的定义、特点
静电力做功与电势差的关系
电荷从A点移动到B点,影响静电力做功多少的因素是A点或B点的电势值,还是A、B两点之间电势的差值呢?
设电场中A、B两点的电势分别为 、 ,则A、B两点间的电势差为: ,B、A两点间的电势差为 。所以
电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压。
电势差是标量,但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。
电场中两点间的电势差,由电场本身决定,与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小、零电势位置的选取均无关。在确定的电场中,即使不放入电荷,任何两点间的电势差也有确定值。
对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差,而且先后顺序不能乱。如A、B间的电势差记为UAB,B、A间的电势差记为UBA,而UAB=-UBA。
电场中A、B两点间的电势差,等于这两点之间移动电荷时静电力做的功与电荷量q的比值。
,又因 , 可得:
应用公式时,可将各量的正负号及数值一并代入进行计算。也可以将各物理量都取绝对值,先计算大小,再根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定电场力做功的正负。
WAB、UAB、q均可正可负,WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做负功,UAB取负号表示φA<φB,q取负号表示试探电荷为负电荷。
应用公式WAB=qUAB时的两点注意
电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。
等势面总是和电场线垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
在等势面上任意两点间移动电荷,电场力不做功(与移动路径无关)。
等差等势面密集的点,电场强度大,等差等势面稀疏的点,电场强度小。
等势面是为描述电场的性质而假想的面。
在空间中两等势面不相交。
等势面的分布与零电势点的选取无关。
1.(概念、理解)(多选)对于电场中任意两点间电势差,下列说法中正确的是 ( )A.电场中两点电势越大,则电势差越大B.两点间的电势差,数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关
【解析】根据UAB=φA-φB可知,电势越大,两点电势差不一定越大,选项A错误;根据 可知,两点间的电势差,数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功,选项B正确;两点间的电势差只与电场本身有关,与在这两点间移动的电荷无关,选项D正确,C错误;故选BD。
2.(概念、理解)(多选)下列说法正确的是( )A.电势差与电势一样,是相对量,与零点的选取有关B.电势差是一个标量,但是有正值和负值之分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.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以UAB=UBA
【解析】两点间的电势差等于电势之差,由电场中两点的位置决定,与零电势点的选取无关,而电势是相对的,与零电势点的选取有关,A错误;电势差是标量,正负表示大小,B正确;电场力做功跟移动电荷的路径无关,由公式 知电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关,故C正确;A、B两点的电势差是恒定的,但是电势有高低之分,故电势差有正负之分,即,故D错误。
3.(静电力做功与电势差关系)把电荷量q=5×10-5 C的点电荷从电场中的a点移到b点,电场力做功为3×10-2 J,则a、b两点间的电势差和减少的电势能为( )A.6×102 V,3×10-2 J B.6×102 V,-3×10-2 JC.-6×102 V,3×10-2 JD.-6×102 V,-3×10-2 J
【解析】a、b两点的电势差 。由于电场力对电荷做正功,所以该点的电势能减少3×10-2 J。
4.(等势面)(多选)如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法正确的是( )A.质点在Q点时的电势能比P点时小B.质点在Q点时的加速度方向与等势面a垂直C.三个等势面中等势面a的电势最低D.质点在Q点时的加速度比P点时大
【解析】质点带负电,曲线运动所受合外力指向轨迹的凹侧,结合电场线与等势面处处垂直,大致画出电场线如图实线,沿电场线方向电势降低,所以 ;根据电势能 可知 ;A正确;质点在Q点受力方向与电场线在该点的切线反向相反,电场线和等势面处处垂直,根据牛顿第二定律可知质点在Q点时的加速度方向与等势面a垂直,B正确;沿电场线方向,电势降低,所以等势面a的电势最大,C错误;电场线的疏密程度表示电场强度的弱强,则D错误。
5.(等势面)(多选)位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则 ( )A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,静电力做正功C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大
【解析】a点的等势面比b点的稀疏,故a点的电场强度比b点的小,故A错误,由于c点等势面离负电荷较近,所以c点电势低于d点电势,正电荷从c点移到d点,即正电荷向高电势处移动,静电力做负功,故B错误;由于a点等势面离负电荷较近,a点电势低于c点电势,负电荷从a点移到到c点,即把负电荷移向高电势处,静电力做正功,故C正确;从e点到f点,电势先变低后变高,故沿此方向移动正电荷,静电力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故D正确。
完成《10.2电势差同步分题型练习题》
物理必修 第三册2 电势差完美版课件ppt: 这是一份物理必修 第三册2 电势差完美版课件ppt,文件包含102《电势差》课件-人教版高中物理必修三pptx、102电势差分层练习原卷版docx、102电势差分层练习解析版docx等3份课件配套教学资源,其中PPT共42页, 欢迎下载使用。
高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差教课课件ppt: 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 电势差教课课件ppt,共20页。PPT课件主要包含了思考问题,电势差,高度差不变,单位伏特V,1电势差也叫电压,表示两点电势高低,电势差的另一种表述,等势面,光芒四射,万箭穿心等内容,欢迎下载使用。
高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步1 磁场 磁感线优质习题ppt课件: 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步1 磁场 磁感线优质习题ppt课件,文件包含人教版2019高中物理必修三131《磁场磁感线》课件pptx、人教版2019高中物理必修三131《磁场磁感线》同步习题docx、人教版2019高中物理必修三131《磁场磁感线》学案docx、人教版2019高中物理必修三131《磁场磁感线》教案docx等4份课件配套教学资源,其中PPT共25页, 欢迎下载使用。