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第十章 静电场中的能量
第2节 电势差
人教版高中物理必修第三册
1.理解电势差的概念;
2.掌握电场力做功与电势差的关系;
4.知道电势差和电势、等势面的关系.
3.会用WAB＝qUAB解决有关问题;
1、电场力做功和电势能的关系如何？
WAB = EPA-EPB
2、电势能和电势的关系式？
3、电势高低的判断？
沿着电场线的方向，电势逐渐降低
4、等势面特点：
同一等势面上移动电荷，静电力不做功
与电场线垂直
旧知链接：
4.标示性：标量;有正负
电场中A点的电势为
,B点的电势为
一、电势差
1.定义：电场中两点间电势的差值,也叫“电压”
2.公式：
3.单位：伏特（V）
，判断两点电势的高低。
（U）
[深度思考]
如图，A、B、C为同一电场线上的三点，取B点电势为零时，A点的电势φA＝8 V，C点的电势φc＝－6 V.
思考1：A、C两点的电势差UAC是多少？
C、A两点的电势差UCA是多少？
思考2：选取不同的零电势点，电场中各点的电势、两点间的电势差也会随之而改变吗？
4.标示性：标量;有正负
电场中A点的电势为
,B点的电势为
一、电势差
1.定义：电场中两点间电势的差值,也叫“电压”
2.公式：
3.单位：伏特（V）
，判断两点电势的高低。
（U）
注：电场中两点间的电势差是定值，与零电势点的选
取无关．
在重力场中,选取的势能零点不同时，对各点高度的描述也会不同，但是高度差不会随着势能零点的改变而改变。
例1 列说法正确的是( )
A.电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压
B.电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
C. UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φA
D. A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA
A
典例精析
例2.如图，回答下列问题。
（1）A、B哪点的电势比较高？负电荷在哪点的电势能较大？
（2）负电荷由B移动到A时，静电力做正功还是负功？
（3）A、B两点的电势差UAB是正的还是负的？ UBA呢？
1.推 导：
二、电场力做功与电势差的关系
2.公 式：
或
辨析判断
1.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1J．( )
2．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．( )
3．电势差的定义式 说明两点间的电势差
UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比．( )
√
X
X
例3.若在某电场中将5.0×10－8C的电荷由A点移到B点，静电力做功6.0×10－3J，求:
（1）A、B两点间的电势差是多少？
（2）若在A、B两点间移动2.5×10－8C的电荷，则静电力做功多少？
（3）若在A、B两点间移动-1.0×10－8C的电荷，则静电力做功又为多少？
典例精析
1.在匀强电场中将一电荷量为
q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J．从B点移到C点电场力做功9×10－4J.
（1）AB、BC、CA间电势差为多少？
（2）比较A、B、C三点的电势高低？
（3）根据以上结果，画出该匀强电场的电场线和等势面，标出A、B、C可能的位置。
（4）若B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？
（5）电荷在A、C点的电势能？
合作学习
(1)
(2)
2.在匀强电场中将一电荷量为
q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J．从B点移到C点电场力做功9×10－4J.
（1）AB、BC、CA间电势差为多少？
（2）比较A、B、C三点的电势高低？
（3）根据以上结果，画出该匀强电场的电场线和等势面，标出A、B、C可能的位置。
（4）若B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？
（5）电荷在A、C点的电势能？
合作学习
(1)
(4)
(5)
3.如图，在处于O点的点电荷＋Q形成的电场中，试探电荷＋q由A点移到B点，电场力做功为W1；以OA为半径画弧交OB于C，再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2，由C点移到B点电场力做功为W3.则3次电场力做功的大小关系为( )
A．W1＝W2＝W3＜0
B．W1＞W2＝W3＞0
C．W1＝W3＞W2＝0
D．W3＞W1＝W2＝0
C
4.如图，在－Q形成的电场中，有a、b、c三点，它们到点电荷的距离为ra＜rb＜rc，且Uab＝Ubc，则( )
A.a点电势高于c点电势
B.a点场强比c点场强大
C.同一负电荷放在c点比放在a点的电势能大
D.同一负电荷由a点移到b点与由b点移到c点电场力做功相同
BD
总结:
求电场力做功的方法
1.下列说法正确的是( )
A.电场中两点间的电势差大小与零电势点的选取有关
B.UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB＝－UBA
C.φA、φB都有正负，所以电势是矢量
D.若φB＝0，则φA＝UAB
BD
2
B
4
2．如图，正点电荷电场中有A、B两点，将一电荷量q＝＋3.2×10－19C的试探电荷从电场中的A点移至B点，电场力做功W＝＋6.4×10－20J，则A、B两点间的电势差U等于( )
A．0.5V B．0.2V C．5V D．2V
高度、高度差
电势是相对的、电势差是绝对的
类比
电势、电势差
电势差
标量，正负表示电势高低
静电力做功与电势差的关系
