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课件网) 第二章 电势能与电势差 2.3 电势差与电场强度的关系 在对吊脚楼进行测量时， 若测量起点改变，则吊脚楼上 A 点和 B 点 的高度也相应改变，但 A、B 两点的高度差 h 是一定的。 吊脚楼 A B h 同样，在电场中，选择不同的位置作为零电势点，电场中同一点的电势是不同的，但电场中两点间电势的差值不会变。电势的差值又有什么意义呢？ E A B O 电势差与静电力做功 电势差 UAB +q (1)在物理学中，电场中两点间电势的 差值称为电势差，也称电压。 (2)公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，可见UAB＝－UBA。 (3)电势差是标量，UAB为正值，则A点的电势比B点的电势高；UAB为负值，则A点的电势比B点的电势低。 电势差与静电力做功的关系 (1)电势差与静电力做功的关系：UAB＝____或WAB＝qUAB。 (2)由UAB＝ 可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A点移动到B点 时静电力所做的功。 (3)UAB＝ 中，UAB、WAB及q都有正负之分，计算UAB时，WAB和q的正负 可直接代入，结果为正说明φA>φB，为负说明φA<φB。 (4)公式WAB＝qUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的电势差，WAB是静电力所做的功，式中各量均有正负，计算相关量时， “W”与“U”的角标一定要对应，即WAB＝qUAB，WBA＝qUBA。 (5)在研究原子和原子核时，常用电子伏特作为能量的单位， 1 eV＝1.60×10－19 J。 电势差与静电力做功的关系 1.电场中A、B、C、D四点的电势如图所示。 (1)A、C及A、B间的电势差各为多少？哪个较大？ UAC＝φA－φC＝15 V，UAB＝φA－φB＝10 V，UAC>UAB。 (2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势为多少？A、C及A、B间的电势差各为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？ 由UAD＝φA－φD＝18 V，知若φD＝0，则φA＝18 V；同理，φB＝8 V，φC＝3 V，UAC＝φA－φC＝15 V，UAB＝φA－φB＝10 V。电场中某点电势大小与所选取的零电势点有关，而两点间的电势差与所选取的零电势点无关。 2.试推导电势差与静电力做功的关系。 1.下列关于电势差的说法正确的是 A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功 B.1 C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1 J的功，这两点间的电势差就是1 V C.在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D.两点间的电势差的大小与放入这两点间的试探电荷的电荷量成反比 √ 2.(2022·福建省福州市高二期末)有一个带电荷量q＝－3.0×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，电场力做功6.0×10－4 J，从B点移到C点时，克服电场力做功9.0×10－4 J。试问： (1)A、B、C三点之间的电势差UAB、UBC和UCA各是多少？ 答案 (1)－200 V 300 V －100 V (2) 6×10－4 J 9×10－4 J (2)若规定B点电势为零，则该点电荷在A、C两点的电势能EpA和EpC分别是多少？ 匀强电场中电场强度与电势差的关系 如图所示的一个匀强电场，场强大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，A、B之间相距为d。现将一个电荷量为q的电荷由A移到B。 (1)从力和位移的角度计算静电力所做的功；通过A、B间的电势差计算静电力做的功。 WAB＝Fd＝qEd WAB＝qUAB (2)比较两次计算的功的大小，说明电势差与电场强度有何关系。 两次计算的功的大小相等 UAB＝Ed (3)B、C在同一等势面上，UAC与电场强度有何关系？ UAC＝UAB＝Ed 1.匀强电场中电场强度与电势差的关系_____。 2.物理意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。 3.场强的另一个单位：伏特每米，符号V ... ...
