内容发布更新时间 : 2024/11/20 8:48:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第5节

电_势_差

1．电势差是电场中两点间电势的差值，即UAB＝φA－φB。

2．电势差有正、负，正、负号表示两点电势的高低关系， 注意UAB＝－UBA。

3．静电力做功与路径无关，只与电场中两点间的电势差有 关，WAB＝qUAB。

一、电势差 1．定义

电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。 2．公式

设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则A、B两点之间的电势差为：UAB＝φA－φB。

B、A两点之间的电势差为：UBA＝φB－φA。 所以UAB＝－UBA。 3．电势差的正负

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。

二、静电力做功与电势差的关系 1．公式推导

电荷q在电场中从A点移到B点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：WAB＝EpAEp－EpB，由电势能与电势的关系φ＝q可得EpA＝qφA，EpB＝qφB。所以WAB＝ q(φA－φB)＝WABqUAB，所以有UAB＝q。

WAB2．公式：UAB＝q。 3．物理意义

电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值。

1．自主思考——判一判

(1)电场中A、B两点的电势差，不仅与A、B两点的位置有关，还与零势能面的选取有关。(×)

(2)电场中任意两点的电势差，均与是否放入试探电荷无关。(√) (3)若UAB>0，说明φA>φB，但无法判断φA、φB的正负。(√)

(4)若电场中两点间的电势差UAB＝1 V，则将单位电荷从A点移到B点，电场力做功为1 J。(×)

(5)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将－q从B点移到A点电场力所做的功相同。(√)

2．合作探究——议一议

(1)电势差由什么决定？与电场中有无试探电荷有关吗？与零电势位置的选取有关吗？ 提示：电势差由电场及电场中两点的位置决定，与有无试探电荷无关，与零电势位置的选取也无关。

(2)把电荷从电场中电势较高的地方移动到电势较低的地方，电场力做正功还是负功？ 提示：根据UAB＝φA－φB，电势差为正。由WAB＝qUAB，若q为负电荷，电场力做负功；若q为正电荷，则电场力做正功。

电势差与电势

1．对电势差的几点认识

(1)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量、静电力做功的大小无关。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。

(2)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。

(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点电势的高低。 (4)电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。 2．电势差与电势的对比

区 定义 电势φ 电势能与电量的比值φ电势差U W电场力做功与电量的比值U＝q 别 ＝决定因素 Ep q由电场和场内两点位置决定 由电场和在电场中的位置决定 有，与零电势位置的选取有关 相对性 数值关系 联 系 单位 标矢性 物理意义 无，与零电势位置的选取无关 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 相同，均是伏特(V) 都是标量，且均具有正负 均是描述电场的能的性质的物理量

[典例] 有一带电荷量q＝－3×106 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服

－

静电力做功6×104 J，从B点移到C点时，静电力做功9×104 J。求：

－

－

(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？

(2)如果B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？

[思路点拨]

WAB

(1)可根据UAB＝q分析电势差。 (2)可由φ＝

Ep

确定电势及电势能。 q

W

[解析](1)根据U＝q

－6×104

则UAB＝－V＝200 V，即φA－φB＝200 V

－3×106

－

9×104

UBC＝－V＝－300 V，即φB－φC＝－300 V

－3×106

－

UCA＝φC－φA＝100 V。

(2)若φB＝0，则φA＝200 V，φC＝300 V EpA＝φAq＝200×(－3×106)J＝－6×104 J。

－

－

EpC＝φCq＝300×(－3×106)J＝－9×104 J。

－

－

[答案](1)200 V －300 V 100 V

(2)200 V 300 V －6×104 J －9×104 J

－

－