第2章-第3节-电势差课件

1．理解电势差，了解电势差与电场力做

功之间的关系，会用公式W＝qUAB进

行有关的计算。2．了解电势差与电场强度之间的关系。

会用公式E＝UAB/d进行有关的计算。3．了解示波器的工作原理。[读教材·填要点]一、电势差与电场力做功1．定义电场中两点

的差值，用符号U表示。2．定义式UAB＝

。3．单位与电势单位相同，国际单位是

，符号为

。电势φA－φB伏特V4．矢标性电势差是

，但是有正负。5．电场力做功与电势差关系WAB＝

。[关键一点]

电势差的正负，不代表电场中两点间电势差的大小，只是区分两点电势的高低。如UAB＞0，表示φA＞φB，书写电势差时不要忘记标上脚标。标量qUAB二、电场强度与电势差的关系

(1)在匀强电场中，电场强度等于沿

方向单位距离上的电势差。

(2)表达式：E＝

。

(3)场强的单位是V/m,1V/m＝1N/C。场强三、示波器的工作原理

(1)示波器是一种常用的观测

的仪器，它还可以用来测量电信号的

、

、

等参数，示波器的核心部件是示波管。

(2)示波器分为

示波器和

示波器两类。

(3)阴极射线管示波器主要由

、

和

组成，示波管抽成

。电信号波形周期频率电压阴极射线管数字电子枪偏转电极荧光屏真空(4)示波管工作时，电子枪中的灯丝被加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经

电场加速后，进入

电场，使电子发生偏移，最终在荧光屏上产生亮斑。加速偏转[试身手·夯基础]

1．电势差与零电势点的选取________，它有正、负之分，

其正负不代表________，电势差是________量。答案：无关大小标2．在电场中A、B两点间电势差为UAB＝75V，B、C两点间电势差UBC＝－200V，则A、B、C三点的电势高低关系为 (

)A．φA＞φB＞φC

B．φA＜φC＜φBC．φC＞φA＞φB D．φC＞φB＞φA解析：UAB＝φA－φB＝75V，所以φA＝75V＋φB

同理UBC＝φB－φC＝－200V，所以φC＝200V＋φB则有φC＞φA＞φB。答案：C3．移动1C的电荷从A到B，电场力做功1J，则UAB是多少？

A、B哪点电势高？答案：1V

A点高4．如图2－3－1所示，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么

示波管中的极板X应带______电，极板Y应带______电。图2－3－1解析：电子枪发射的电子带负电，在偏转电极作用下要偏转，可知极板X应带正电，极板Y应带正电。答案：正正电势、电势差的关系与高度、高度差的关系对比如下：概念比较内容电势差高度差定义及表达式电场中两点间电势的差值，UAB＝φA－φB重力场中两点间高度的差值，hAB＝hA－hB正负的含义是标量，正负不表示方向，只表示高低，若UAB＞0，表示φA＞φB；若UAB＜0，表示φA＜φB是标量，正负不表示方向，只表示高低，若hAB＞0，表示hA＞hB；若hAB＜0，则表示hA＜hB概念比较内容电势差高度差大小决定因素大小与A、B在电场中的位置有关，与零电势点的选取无关大小与A、B在重力场中的位置有关，与零高度的选取无关与电势(或高度)的关系A相对于零电势点的电势差为A点的电势，与零电势点的选取有关A相对于零高度点的高度差为A点的高度，与零高度点的选取有关

[名师点睛](1)讲电势差，必须明确是哪两点的电势差。UBA＝φB－φA＝－(φA－φB)＝－UAB。

(2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低；电势的正负表示比零电势点的电势高还是低。

1.下列说法正确的是 (

)A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关

B．电势差是一个矢量，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，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA[解析]电势差与电势零点的选取无关，故A错误。由电势差的物理意义知，B错、C正确，而UAB＝－UBA，故D错误。

[答案]

CUAB＝φA－φB＝－UBA，与零电势的选取无关，有正负之分，其正负表示两点电势的相对高低，是标量。2．电场力做功的求解在电场中任意两点间移动电荷时电场力做的功与电势差的关系为WAB＝qUAB，此公式适用于任何电场。用该公式处理问题时，通常有两种方法。

(1)标量运算：公式中的各个物理量均为标量，又都有正、负，所以计算时将各量的正、负带入，一并进行运算，这样可直接得出结果，计算中注意W与U的“脚标”的对应关系，即WAB＝qUAB；WBA＝qUBA。(2)绝对值运算：

WAB＝qUAB可简化为W＝qU，计算中只考虑各物理量的绝对值，得出结果后，再根据题意判定电场力做功的正、负。

[名师点睛]应用WAB＝qUAB求电场力的功比较方便，因为它较W＝qEd的适用范围更广，且不必考虑静电力大小和电荷运动路径。当q用电子所带电荷量e为单位时，得到功的单位为eV(电子伏特)，1eV＝1.6×10－19J。

2.在电场中把一个带电荷量为6×10－6C的负电荷从A点移到B点，克服电场力做功3×10－5J，再将电荷从B移到C点，电场力做功1.2×12－5J，求：

(1)A与B，B与C两点间电势差。

(2)以B点为零电势点时，A、C两点的电势为多少？[思路点拨]

根据电场力做功与电荷量的比值计算电势差，根据与零电势点的电势差求电势。因为电场力做正功，所以负电荷是由电势低处向电势高处运动的，所以B点电势比C点电势低。

(2)因为A点电势比B点电势高5V，所以φA＝5V。由于B点电势比C点电势低2V，所以φC＝2V。

[答案]

(1)5V－2V

(2)5V

2V解此类问题时，用标量运算法可以直接得出电势差的正、负或者电场力做功的正、负，但是由于带着脚标的正、负号进行运算，所以比较容易出错。因此没有把握时可以采用绝对值法运算，再对电势的高低或功的正负进行判断。电势差与电场强度分别从能量和力的角度描述了电场的性质，它们所具有的物理意义不同，其主要区别和联系见下表：物理量电势差U电场强度E大小数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时，静电力所做的功数值上等于单位电荷受到的力方向标量、无方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向联系①对于匀强电场E＝U/d②E和U是描述电场性质的物理量，大小取决于电场本身，与F、q、W无关[名师点睛][思路点拨][解析]如图所示，把正电荷从电场中的A