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课件网) 第十章 静电场中的能量 第2节 电势差 02 03 01 静电力做功 电势差 第2节 电势差 目录 CONTENTS 等势面 04 常见电场等势面 > > 新课引入:如何求+Q产生的电场中A、B、C的电势？ > > +Q + + + + + + + + q + FA q + FB A B q + C FC EPA EPB EPC O 参考点 φA= φB= φC= 思考：A点电势比B点电势高多少呢？ φA-φB （UAB） 电势差 第一部分 电势差 L 一、电势差(UAB) 1.定义: 2.定义式: UAB= φA-φB UBA= φB-φA UAB=-UBA = ★ UAB= A B E O UAB= q + + q UAB= =EL qE 2 2 UAB= =EL 一、电势差(UAB) L 1.定义: 2.定义式: UAB= φA-φB UBA= φB-φA UAB=-UBA = ★ UAB= A B E O UAB= -q UAB= =EL qE UAB= =EL _ UAB= =EL 注意： ①UAB反应的是电场的性质， 与试探电荷无关 ②q的正负一定要带入, ③UAB与零电势点的选取无关 此公式适应任何电场 ★WAB= qUAB 【典例1】 一电子经过A、B两点，这两点的电势差UAB=220V，电子的带电量为e=1.6×10-19C，电场力做了多少功？ 功的新单位电子伏特(ev) =-1.6×10-19C×220V A B e - qE 解：WAB= WAB= qUAB -qELAB （E、LAB未知） =-3.52×10-17J =-1e×220V =-220eV 1eV= 1.6×10-19J L - 一、电势差(UAB) L 1.定义: 2.定义式: UAB= φA-φB UBA= φB-φA UAB=-UBA = A B E O UAB= -q qE _ 3.单位: 伏特(V) 4.标矢性: 标量， 有正负， 注意： 正负表A.B两点φ的高低 电势差又叫电压 UAB>0 φA>φB UAB<0 φA<φB 1V=1J/C ★ UAB= ★WAB= qUAB 1eV= 1.6×10-19J 【典例2】有一带电荷量q＝-3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，点电荷克服电场力做功6×10－4 J，从B点移到C点，电场力对电荷做功9×10－4 J，求A、C两点间的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高． =－100 V 解: UAC= q WAC WAB+WBC q = = -6×10－4 －3×10－6 +9×10－4 C点电势高 联 系 数值 关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，均是伏特(V) 标矢性 都是标量，且均具有正负 物理意义均是描述电场的能的性质的物理量 思考1：电势差U与电势φ的区别和联系？ 比较 电势φ 电势差U 区 别 定义 电势能与电荷量的比值φ＝ 电场力做功与电荷量的比值U＝ 决定 因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 相对性 有，与零电势位置的选取有关 无，与零电势位置的选取无关 第二部分 静电力做功 注意：方法2、3、4适用于任何电场 二、静电力做功 1.功的定义法: W＝qELcosθ 适用匀强电场 2.电势差法: WAB＝qUAB (1)加下标: WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负。 (2)不加下标：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电场做功的正负。 3.电势能变化法: WAB＝EPA-EPB 4.动能定理: W电+W其他力=ΔEK 【典例3】如图所示，匀强电场的场强E＝1.2×102 N/C，方向水平向右，一点电荷q＝4×10－8 C沿半径为R＝20 cm的圆周，从A点移动到B点，已知∠AOB＝90°，求： (1)这一过程中电场力做多少功？是正功还是负功？ (2)A、B两点间的电势差UAB为多大？ qE L 解:(1) WAB= -qER =-9.6×10－7 J (2) UAB= q WAB = -9.6×10－7 4×10-8 =－24 V + 第三部分 等势面 且由高等势面指向低等势面 三、等势面 1.定义: 电势相同的点构成的面 2.特点: (1)电场线跟等势面垂直， A C B φA>φB =φC + (2)在同一等势面上移动电荷，电场力处处时时不做功， (3)不同等势面在空间不相交、不相切 (4)同一导体表面是个等势面， 整个导体是个等势体 初末位置在同一等势面上，电场力做的总功等于0 第三部分 几种常见等势面 1.正点电荷： + 同心圆 2.负点电荷： - 同心圆 3.等量异种点电荷： 注意: ① ② ③ 若取无 ... ...
