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(共27張PPT)
電勢差
2
回顧與思考
1
課堂導入
靜電力做功的特點：與路徑無關
具有相對性：
系統性
標量
電勢能
電勢
相對性
標 量
比較電勢能
比較電勢
場源電荷法
電場線法
公式法
做功法
能量守恒法
公式法
思考.起電機的兩極之間高達幾千伏，為什么人體與電極接觸，卻能毫發無傷呢？
絕緣泡沫箱
意圖.感受電勢差比電勢更有研究價值。
思考.感受電勢差比電勢更有研究價值。
特高壓：800千伏及以上的直流電和
1000千伏及以上交流電的電壓等級
意圖：用高度差來類比電勢差
認識電勢差與電場力做功的關系
情境1： 在電場中把2.0 ×10-9C的正電荷從 A點移到B點,靜電力做功1.5 ×10-7J。再把這個電荷從 B點移到 C點,靜電力做功為-4.0 ×10-7J
（1）A、B、C 三點中哪點電勢最高？哪點最低？如何判斷？
認識電勢差與電場力做功的關系
思考：非勻強電場，怎么算？
意圖：WAB=qU適用于所有的電場
（2）A、B 間， B、C 間， A、C間的電勢差各是多少？
情境1： 在電場中把2.0 ×10-9C的正電荷從 A點移到B點,靜電力做功1.5 ×10-7J。再把這個電荷從 B點移到 C點,靜電力做功為-4.0 ×10-7J
（1）A、B、C 三點中哪點電勢最高？哪點最低？如何判斷？
辨析：功的正負、電荷的正負、
電壓的正負分別表示什么？
意圖：注意正負號的意義，不能隨意丟棄
（2）A、B 間， B、C 間， A、C間的電勢差各是多少？
（3）把-1.5 × 10-9C的電荷從A點移到C點電場力做多少功？
認識電勢差與電場力做功的關系
思考：電勢差大小與什么有關？
情境1： 在電場中把2.0 ×10-9C的正電荷從 A點移到B點,靜電力做功1.5 ×10-7J。再把這個電荷從 B點移到 C點,靜電力做功為-4.0 ×10-7J
（1）A、B、C 三點中哪點電勢最高？哪點最低？如何判斷？
（2）A、B 間， B、C 間， A、C間的電勢差各是多少？
（3）把-1.5 × 10-9C的電荷從A點移到C點電場力做多少功？
（4）若是勻強電場，請定性地畫出A、B、C三點可能的位置。
（5）請在圖中找出與C點電勢相同的所有點，并說出你的根據
意圖：引入等勢面
認識電勢差與電場力做功的關系
A
A
A
畫一畫：找到分別與A點電勢相同的各點，并將其用平滑的曲線連接起來，看看有什么規律嗎？
A
認識等勢面
畫一畫：給每一幅圖上3條等勢線，使得相鄰的電勢差相等，看有何規律
A
A
A
認識等勢面
思考：等勢面具有怎樣的特點？
A
A
A
A
等勢面特點
等勢面的特點
（1）在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功。
（2）電場線跟等勢面垂直，
且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面 。
（3）等勢面密處場強大，等勢面疏處場強小。
（4）不同等勢面在空間不相交、不相切。
（5）靜電平衡狀態的導體是等勢體，其表面為等勢面 。
A
2022.1(10) 某種氣體—電子放大器的局部結構是由兩塊夾有絕緣介質的平行金屬薄膜構成，其上存在等間距小孔，其中相鄰兩孔截面上的電場線和等勢線的分布如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A. a點所在的線是等勢線
B. b點的電場強度比c點大
C. b、c兩點間的電勢差的值比a、c兩點間的大
D. 將電荷沿圖中的線從d→e→f→g移動時電場力做功為零
1．某帶電粒子轉向器的橫截面如圖所示，轉向器中有輻向電場。粒子從M點射入，沿著由半徑分別為R1和R2的圓弧平滑連接成的虛線（等勢線）運動，并從虛線上的N點射出，虛線處電場強度大小分別為E1和E2，則R1、R2和E1、E2應滿足（　　）
6．某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是“<”形導體右側的電場線和等勢面，其中a、b是同一條實線上的兩點，c是另一條實線上的一點，d是導體尖角右側表面附近的一點。下列說法正確的是（　　）
A．實線表示電場線
B．離d點最近的導體表面電荷密度最大
C．“<”形導體右側表面附近電場強度方向均相同
D．電荷從a點到c點再到b點電場力做功一定為零
例：在勻強電場中有a、b、c三點，位置關系如圖所示，其中ab= cm，bc=1cm，已知電場線與abc三點所在的平面，且與bc平行，若將電量為-2×10-８C的點電荷從a移到b，電場力不做功，而把該電荷從a移到c，電場力做功為1.8×10-7J。
（1）比較a、b、c 三點的電勢高低；
（2）畫出勻強電場的電場線;
（3）求出電場強度的大小。
a
c b
（2）
（1）功的定義法：W＝ Flcosθ 或W＝ qEscosθ
規律總結
(勻強電場)
(所有電場)
（2）電勢差法：WAB＝qUAB
（3）電勢能變化法： WAB＝EPA －EPB
（4）動能定理：W電+W其他力= ΔEK
靜電力做功的四種求法
電場線越密的地方等勢線也越密，
反之亦然，這是為什么？
比較AB兩點間的電勢和電場強度
學以致用：研究電場強度和電勢之間的關系
A
B
A
B
B
A
A
B
電勢差與電場強度的關系
復習與鞏固
力的角度描述電場的性質
能的角度描述電場的性質
思考1：E與 有著怎樣的關系？
A
B
O
B
A
比較空間電勢和電場強度的大小關系
O到無窮遠：
A與B：
A與B：
結論：E與 無關！！！！
_
思考2：場強大的地方，等勢線也密，E與電勢差U有著怎樣的關系？
活動：研究電場強度E與電勢差U的關系
思考3：如何研究電場強度E與電勢差U間的關系？
電場力F
模型簡化
勻強電場
WAB=qUAB
E
WAB=Flcos
Ｂ
D
N
Ａ
＋
—
—
C
M
q
-q
-q
d
練習：P36 例題
學以致用
治癌專用回旋加速器
WAB=qUAB
小結
1.電場強度的意義：
描述電勢在空間位置上的變化率
沿著電場線方向電勢降低最快
2.
適用于勻強電場，但可定性分析非勻強電場
3.電場強度的三個計算公式：
鞏固練習2：三個點電荷電場的電場線分布如圖所示，圖中a、b兩點處的場強大小分別為Ea、Eb，電勢分別為φa、φb，則（ ）
A. Ea＞Eb，φa＞φb
B. Ea＜Eb，φa＜φb
C. Ea＞Eb，φa＜φb
D. Ea＜Eb，φa＞φb
D
重力勢能Ep
電勢能Ep
重力做功
電場力做功
地勢h
電勢
高度差h2-h1

重力場 與 電場
電勢差

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