第二节 电势差
第十章 静电场中的能量
1、电势差:电场中两点间电势的差值,也叫电压
设电场中A点的电势为
,B点的电势为
显然
(1)电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示什么意义?
表示两点电势高低
(2)电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取有关吗?
无关
1. 电势差UAB与q、WAB均无关,仅与电场中A、B 两
位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。
2. 电势差的单位:伏特,符号V,1 V=1 J/C。
3. 电势差是标量。
2.静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点,
即
或
(1)UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗?
由电场本身的因素决定
与WAB、q无关
(2)WAB跟q、UAB有关吗?
跟q、UAB都有关
静电力做功的四种求法
(1)功的定义法:W= Flcosθ 或W= qEscosθ 求解匀强电场中静电力做的功。
(2)电势差法:WAB=qUAB
(3)电势能变化法: WAB=EPA -EPB
(4)动能定理:W电+W其他力= ΔEK
例、在电场中,将2C的正电荷分别由A、C两点移到B点时,电场力所做的功分别是30J、-6J,如果取B点为零电势点,A、C两点的电势分别是 = ,
= , A、C两点的电势能分别是EPA= ,EPC= ,AC间电势差UAC=
.如果取A为零电势点,那么AC间电势差UAC=
2:等势面
电场中,电势相等的点构成等势面。
E
匀强电场的等势面是一条条距离相等的平行直线
物理中的等势面类似地理中的等高线
1.点电荷电场中的等势面:
以点电荷为球心的一簇球面
2.等量异种点电荷电场中的等势面:
两簇对称曲面
3.等量同种点电荷电场中的等势面:
两簇对称曲面
4.匀强电场中的等势面:垂直于电场线的一簇平面
5.形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面
在同一等势面上移动电荷,静电力不做功。
电场线与等势面垂直,并指向电势低的等势面。
等势面密集的地方电场强度大
规律总结
1、如图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60o,则UBA为( )
A.-10V B.10V
C. -5V D.5V
A
B
60o
D
2:在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功1.5 ×10-7J。再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 ×10-7J。
(1)A、B、C 三点中哪点电势最高?哪点最低?
(2)A、B 间, B、C 间, A、C间的电势差各是多少?
(3)把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功?
(4)根据以上所得结果,定性地画出电场分布的示意图,标出A、B、C三点可能的位置。
课堂小结
1. 电势差 :两点的电势之差,也叫电压。
2. 静电力做功与电势差的关系:
3. 电势差UAB与q、WAB均无关,仅与电场中A、B 两
位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。
4. 电势差的单位:伏特,符号V,1 V=1 J/C。
5. 电势差是标量。