高中物理选修3-1
人教版 1.5电势差
新知导入
在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件，人体所能承受的最大安全电压只有36 V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？ 这是由于小鸟两脚间的电势差很小，学完本节课你就能解释这一奇怪的现象。
新知讲解
电场中两点间电势的差值，也叫电压
则有
或者表示成
显然
一、电势差：
新知讲解
思考：
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？
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？这与力学中学过的哪个概念相似？
表示两点电势高低
无关
与重力势能相似
新知讲解
二、静电力做功与电势差的关系
例：电荷q从电场中A点移到B点，电场力所做的功
即
或
新知讲解
思考
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
2、WAB跟q、UAB有关吗？
由电场本身的因素决；与WAB、q无关
跟q、UAB都有关
新知讲解
【说明】
1.电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质；
2.在国际单位制中，电势差的单位：伏特 ( V )
3.电势差即电压；
4.若已知电场中两点的电势差UAB，则
课堂练习
例1：一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，在电场中A、B两点之间移动的过程中，电场力做功8×10－6J，如果在A点处该电荷具有1.4×10 －5J的电势能，则它在B点处的电势能为多少？这两点间的电势差为多少？
【答案】 EPB=6×10－6J UAB=－400V
课堂练习
例2：如图所示，A、B、C是电场中的三点，将1C的正电荷分别从A、C移动到B时，电场力所做的功分别为10J、-5J，以B为电势参考点，则A、C两点的电势分别为多少？
【答案】
课堂练习
例3：图中,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点的距离。在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中( )
A.电场力做功qU
B.克服电场力做功qU
C. 电场力做功大于qU
D.电场力做功小于qU
D
a
b
c
d
e
课堂练习
WAB= -1.5×10-5 J
例4：电场中A、B两点的电势是 A=800 V， B= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？
电势能增加，增加1.5×10-5J
【答案】
拓展提高
有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入电场向右运动，经过等势面a时质子的动能为500eV，那么它经过等势面e时动能多大？
【答案】300eV
课堂总结
1、电势差
能的性质的物理量，他们的大小都跟有无试探电荷无关；而电势能的大小则与试探电荷的电荷量有关（
和电势
都是描述电场的
大，-q在φ高处Ep小）。
2、电势的高低与参考点的选取有关，但电势差与参考点的选取无关。（这一关系类似于高度与参考平面的选取有关，高度差与参考平面的选取无关。）
；+q在φ高处Ep
3、电势差和电势的区别与联系
作业布置
请同学们课下完成教师布置的作业，课后习题及练习册中相应部分
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站
有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队！！月薪过万不是梦！！
详情请看：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
1.5 电势差
一、学习目标
1、理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。
2、掌握两点间电势差的表达公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。
3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
二、自主预习
1、电势差
（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，
即：UAB= 或UBA= 显然UAB=-UBA
（2）电场中某一点的电势，与选取的电势零点有关；而电场中两点间的电势差，与选取的电势零点 。
（3）电势和电势差单位都是 ，符号 ，都有正负值，但都是 量
a. 电势的正负表示该点比电势零点的电势高或低；
b. 电势差的正负表示电场中两点电势的高低。
说明：电势差也叫电压，在很多场合下电压不带正负号。
2 、电势差与电场力做功的关系
（1）推导： 电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与两点间电势差UAB关系：
（2）关系式： 或
［思考］UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？
所以电势差反映了 .?
3、应用计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：
＞0，电场力做 功； ＜0，电场力做 功（也可以说成物体克服电场力做功）；
＞0，表示 ； ＜0，表示 （比较和的高低）
三、预习检测
1．在某电场中，A、B两点间的电势差=60V， B、C两点间的电势差=－50V，则A、B、C三点电势高低关系是
A． B． C． D．
2．在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为+4eV，则下列判断中正确的是
A．电子的电势能增加4eV B．电子的电势能减少4eV
C．电子的电势能减少4J D．a、b两点间电势差=4V
3．如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点，下列说法正确的是( )
A．静电力做正功，电势能增加
B．静电力做负功，电势能增加
C．静电力做正功，电势能减少
D．静电力做负功，电势能减少
4．如图所示，在场强为E的匀强电场中，a、b两点间的距离为L，ab连线与电场方向的夹角为θ，则a、b两点间的电势差为（?? ）
A．ELsinθ??
B．ELcosθ??????
C．EL?
D．
5．如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2 V，有一个带电荷量为q=–1.0×10–8 C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为
A．2.0×10–8 J B．–2.0×10–8 J
C．1.60×10–7 J D．–4.0×10–8 J
四、预习检测参考答案
1．C
【解析】
由于，故；，故；由于，故。综上分析，故C正确。
2．B
【解析】
由可知，电场力做正功+4eV，电势能必然减少；ab两点电势差为。综上分析，B正确。
3．C
【解析】
带正电的点电荷所受的电场力方向从A到B，该点电荷沿电场从A点移动到B点，电场力方向与位移方向相同，则电场力做正功，电势能减少．故选C.
4．B
【解析】
由题，a、b两点间的距离为L及ab连线与电场方向的夹角为θ，则这两点沿电场方向的距离d=Lcosθ，a、b两点间的电势差U=Ed=ELcosθ．故选B.
点睛：本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离．
5．B
【解析】
由图可知，电场线的方向向外，所以A点的电势大于B点的电势，所以AB之间的电势差为：U="2" V，由电场力做功的公式有：W=qU=–1.0×10–8×2 J=–2.0×10–8 J，故B正确，ACD的错误。
试卷第2页，总2页
试卷第3页，总3页
