电势差

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第五节　电势差
一、电势差与电势的关系
1、电势差：
电场中两点间电势的差值，也叫电压
则有
或者表示成
显然
设电场中A点的电势为
，B点的电势为
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
二、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
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定
与WAB、q无关
跟q、UAB都有关
应用公式 , 时应注意各物理量都有符号
计算时可代入符号进行运算,结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负,也可将各物理量均取绝对值代入,然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题.
1、把电场中一个电荷量为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点移到C点,电场力做功1.2×10-5J ,求A与B、B与C、A与C间的电势差.
UAB=5V
UBC=-2V
UAC=3V
答案见书本
电场的两大性质：
①力的性质：
②能的性质：
由电场强度E描述
可用电场线形象表示
可用等势面形象表示
由电势 、电势差U描述
一、电势与电场强度的关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？
反之又如何呢？
EA> EB且
EC> ED而
E大 不一定高； 高E不一定大
问题2：（若规定无穷远处为零电势点 ）电场强度为零的点电势一定为零吗？
O
O
反之又如何呢？
对O点：E=0， ≠0
对O点： =0，E≠0
E为零 不一定为零， 为零E不一定为零
一、电势与电场强度的关系
无直接
二、电势差与电场强度的关系
如图所示,在匀强电场中,把电荷q从A移到B,
即AB两点间的电势差为
A
B
E
C
θ
SAC为A、B沿场强方向上的距离,用d表示
得
电场力做功
二、电势差与电场强度的关系
说明：
①只适用于匀强电场
②d：沿场强方向的距离
匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场力方向距离的乘积
对于非匀强电场，可做定性判断
由
这个式子表示在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差.
由此式可推出E的单位为V/m
（1 V/m=1 N/C ）
二、电势差与电场强度的关系
①在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间的电势差相等．
②在匀强电场中，相互平行的相等的线段两端点电势差相等．
计算电场强度三条式子的区别
物理意义
适用范围
是电场强度大小的定义式
是真空中点电荷场强的决定式
是匀强电场中场强的决定式
适用于一切电场
在真空中,场电荷Q是点电荷
匀强电场
公式
区别
【例题】如图所示，A、B、C为匀 强电场中的三点，已知这三点的电势分 别为 A=10V， B=2V， C=-6V，试在 图上画出过B点的等势线和场强的方向 （可用三角板画）
A
C
B