第五节_电势差电势

1、水寨中学物理水寨中学物理 教研组教研组 1理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式UAB=WAB/q进行相关的计算 2理解电势是描述电场的能的物理量，知道电势与电势差的关系，电势与零势面的选取有关，知道在电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低 3知道电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系 重点：电势差的概念；静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。 难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。一、学习目标 1静电力做功的特点 2静电力做功与电势能变化的关系： 3电势与电势能的关系式： 4.如何根据电势能的变化来判断电势的高低根

2、据电势能的变化来判断电势的高低1.在两点间移动正电荷在两点间移动正电荷,电势能增加电势升电势能增加电势升;电势能减小电势降。电势能减小电势降。2.在两点间移动负电荷在两点间移动负电荷,电势能增加电势降电势能增加电势降;电势能减小电势升。电势能减小电势升。复习提问复习提问一、电势差与电势的关系一、电势差与电势的关系1 1、电势差：、电势差： 电场中两点间电势的差值，也叫电场中两点间电势的差值，也叫电压电压BAABUABBAUABABUU则有则有或者表示成或者表示成显然显然BA设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为二、静电力做功与电势差的关系（认真阅读教材p21页独

3、立推导） 电荷q在电场中从A移动到B点时，静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。 推导： AB二、静电力做功与电势差的关系二、静电力做功与电势差的关系)(BAq 电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点，点，PBPAABEEW；BAABqUWqWUABBA即即或或BAqqBAABqUW注意：注意： 该式适用该式适用 电场力做功与路径电场力做功与路径 利用上述结论计算时，利用上述结论计算时，可用可用绝对值代入绝对值代入，而，而功的正负功的正负，借助于，借助于力与电荷移力与电荷移动的（位移）方向动的（位移）方向的关系判定。的关系判定。也可以也可以带符号带符号计算计算一

4、切电场一切电场无关无关重力场Eq+qhGG物体在重力作用下移动。物体在重力作用下移动。电荷在电场中移动。电荷在电场中移动。电场对电荷做功为电场对电荷做功为WAB。重力对物体做功为重力对物体做功为W。WAB与与q成正比成正比WAB/q是一个与是一个与q无关的量，无关的量，这一比值叫这两点间这一比值叫这两点间的电势差。记为的电势差。记为UAB。W与与G成正比，成正比，W/G是是一个与一个与G 的量，只的量，只与两点间与两点间 有关，有关，即高度差即高度差h。电场ABAB思考：思考：UAB由什么决定？跟由什么决定？跟WAB、q有关吗？有关吗？无关无关位置位置 ABABWUq 单位正电荷由单位正电荷由

5、A点移动到点移动到B点时点时,电场力所做的功电场力所做的功WAB1v=1J/c2.:定 义 式可见可见,电场中电场中A、B两点间的电势差两点间的电势差UAB,在数值上在数值上等于等于标标7、电势差有正负，电势差的正负表示电、电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的高低。场中两点电势的高低。 是描述电场的能的性质的物理量8.物理意义物理意义想一想想一想1、高度差、高度与零高、高度差、高度与零高度点的选择有关吗？度点的选择有关吗？2、电势差、电势与零电、电势差、电势与零电势点的选择有关吗？势点的选择有关吗？A BCD0V1V2V3V9结论：电势和高度都具有相对性，与参结论：电势和高度都具有相

6、对性，与参考点的选择有关，而电势差和高度差与考点的选择有关，而电势差和高度差与参考点的选择无关。参考点的选择无关。E0V1V2V-1V（2）75V,-200V，-125V71.8810J小结小结1 1、电势差、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压：两点的电势之差，也叫电压2 2、静电力做功与电势差的关系：、静电力做功与电势差的关系： 2 2、电势差、电势差U UABAB与与q q、WWABAB均无关，仅与电场中均无关，仅与电场中A A、B B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。3 3、电势差的单位：伏特、电势差的单位：伏特 符号符号V 1V=1 J

7、/CV 1V=1 J/C4 4、电势差是标量。、电势差是标量。BAABqUWqWUABBA或或1 1 (2003(2003上海上海) )一负电荷仅受电场力的作用，一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的从电场中的A A点运动到点运动到B B点点, ,在此过程中该电在此过程中该电荷做初速度为零的荷做初速度为零的匀匀加速直线运动加速直线运动, ,则则A A、B B两点的电场强度两点的电场强度E EA A、E EB B及该电荷在及该电荷在A A、B B两点两点的电势能的电势能A A、B B之间的关（之间的关（ ）A.EA.EA A=E=EB B B. E B. EA AE B BAD直击高考直击高考【例

8、题【例题2 2】在电场中有】在电场中有A A、B B两点，两点，A A =20V=20V， B B= =30V30V，将将q=q=6 610106 6C C的点电荷从的点电荷从A A点移到点移到B B点电场力做多少功？点电场力做多少功？解：解：UAB= A B= 20( 30)=50VWAB=qUAB= (6 106) 50 = 3 104J【例题【例题3】 一个电荷只在电场力作用下从电场中的一个电荷只在电场力作用下从电场中的A A点移到点移到B B点点时，电场力做了时，电场力做了5 510106 6J J的功，那么的功，那么 ( )( ) A A电荷在电荷在B B处时将具有处时将具有5 51

9、0106 6J J 的电势能的电势能 B B电荷在电荷在B B处将具有处将具有5 510106 6J J 的动能的动能 C C电荷的电势能减少了电荷的电势能减少了5 510106 6J J D D电荷的动能增加了电荷的动能增加了5 510106 6J J CDCD作业：P22 1、2. .如图所示，如图所示，a a、b b为某电场线上的两点，那么以下的结为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是论正确的是 （ ） A.A.把正电荷从把正电荷从a a移到移到b b，电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做正功，电荷的电势能减少B.B.把正电荷从把正电荷从a a移到移到b b，电场力做负功，电荷的

10、电势能增加，电场力做负功，电荷的电势能增加 C.C.把负电荷从把负电荷从a a移到移到b b，电场力做正功，电荷的电势能，电场力做正功，电荷的电势能增加增加D.D.从从a a到到b b电势逐渐降低电势逐渐降低ADAD反馈练习反馈练习. .有关电场中某点的电势，下列说法中正确有关电场中某点的电势，下列说法中正确 的是（的是（ ） A A、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情 况无关况无关. . B B、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少 来决定来决定. . C C、由放在该点的电荷的电量多少来决定、由放在该点的电荷的电

11、量多少来决定. . D D、与放在该点的电荷的正负有关、与放在该点的电荷的正负有关. . A A反馈练习反馈练习反馈练习反馈练习a a b b(1)UAB=200V(2)A B(3)WBC=-6 104 J反馈练习反馈练习(2)提示提示:UCA=UCB+UBA =8-(-3)+(-3)-8=0 或或UCA=(1)WBC=5.5 10-6JCA=8v-8v=0珠穆朗玛峰海拔珠穆朗玛峰海拔8844 米米泰山海拔泰山海拔1545米米峨眉山海拔峨眉山海拔3099 米米黄山海拔约黄山海拔约1900公尺公尺 【例题【例题1】在如图所示的电场中，把点电在如图所示的电场中，把点电荷荷q=+2q=+21010-11-11C C，由，由A A点移到点移到B B点，电场点，电场力做功力做功W WABAB=4=41010-11-11J J。A A、B B两点间的电两点间的电势差势差U UABAB等于多少？等于多少？B B、A A两点间的电势差两点间的电势差U UBABA等于多少？等于多少？解：由电势差的定义式可知解：由电势差的定义式可知 UAB=WAB/qUAB=UBAUBA=WBA/q=(41011 )/(210-11)=2V =(-41011 )/(210-11)=-2V