(课件网) 第十章 静电场中的能量 第2节 电势差 在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，新闻也时常播报一些由于高压造成的伤人事件，人体所能承受的最大安全电压为36V，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？ 生活思考： 1. 了解电势差的含义；掌握两点间电势差的表达式，知道电势差的正负表示两点间电势的高低关系。 2.会推导静电力做功跟电势差的关系式，会应用UAB=进行相关计算。 3.理解等势面的概念，会画常见电场的等势面，知道电场线一定垂直于等势面。 01 电势差 + F E A B 在电场中两点间 ？ ？ ？ 0 1.定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。 UAB= A－ B UBA= B－ A UAB=－UBA 2.单位：伏特 V 3.电势差也叫电压 4.电势差是标量，但有正负 UAB= A－ B UAB＞0 UAB＜0 A＞ B A＜ B （1）描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。如UAB或UBA。 （2）电势差与零电势点的选取无关。 （3）电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定。 （4）电势差的正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。 5.对电势差的理解 （5）推论： 6.静电力做功与电势差的关系 A B F E 电荷q从电场中A点移到B点，静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。 WAB=－ Ep ＝EpA－EpB ＝q A－q B ＝q( A－ B) ＝qUAB UAB= 适用于恒力和变力做功 电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值 正电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点的电势比B点的高。电荷从B移动到C，静电力做负功，所以C点的电势比B点的高。但C、B间的电势差的绝对值比A、B间的电势差的绝对值大，所以C点电势最高，A点次之，B点电势最低。 例：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1.6×10-7J。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？哪点电势最低？ 例：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1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。 （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ 解析：A、B之间的电势差UAB==80V； A点电势比B点电势高80V B、C之间的电势差UBC==-200V； C点电势比B点电势高200V A、C之间的电势差UAC=UAB+UBC=80V-200V=-120V 例：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1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。 （3）把-1.5×10-9 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？ 解析：AC间的电势差UAC=UAB+UBC=80V-200V=-120V 电荷q'= -1.5×10-9 C从A移到C，静电力做功为WAC=q'UAC=1.8×10-7J 即静电力做正功1.8×10-7J 例：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1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。 （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。 B A C E “可能”说明还有其他位置符合要求，这些位置在哪里呢？ A 在此面上移动电荷时 B B′ W =0 E B B′ B B′ 又 W =qU 此面上各点间电势相等 U=0V 在电场中，电势相同的各点构成的面叫做等势面。 02 等势面 1.匀强电场的等差等势面（线） 2.正点电荷的等差等势面（线） 两簇对称曲面，连线中垂面是一个等势面，上面的电势为零。 3.等量异种点电荷电场中的等势面： 两簇对称曲面，连线上中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高。 4.等量同种点电荷电场中的等势面： 5.等势面的特点： （2）电场线跟等势面垂直，且由高电势指向低电势。 （1）在等势面上移动电荷时，静电力不做功。 （3）两 ... ...
