(
课件网) 第一章 静电场 第 5 节 电势 电势差 教学目标 1.掌握电势的概念. 2.理解电势差的概念及表达式. 3.知道静电力做功与电势差的关系. 4.了解等势面的意义. 5.知道电势差和电势、等势面的关系. 1、电场力做功的特点是什么？ 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。 2、电场力做功和电势能的关系如何？ 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 WAB = EpA-EpB 静电力做功等于电势能的减少量 复习回顾 交流与讨论： 1、如图所示的匀强电场，规定C点为电势能零点，把检验电荷q从A点移到C点，写出电场力所做功W的表达式。 W=Eq·x·cosα 一、电势 A B x α E + C 2、根据电场力做功与电势能变化的关系，写出电荷在A点具有的电势能。 W=EpA-EpC EpC =0 EpA=W=Eq·x·cosα 交流与讨论： 3、如果把电荷量2q、3q、…nq的检验电荷从A点移到C点，完成表格 一、电势 A B x α E + C 检验电荷电量q q 2q 3q … nq A→C电场力做功 电荷在A的电势能EpA EpA/q W 2W 3W nW W 2W 3W nW W/q W/q W/q W/q 交流与讨论： 3、如果把电荷量2q、3q、…nq的检验电荷从A点移到C点，完成表格. 一、电势 A B x α E + C 检验电荷电量q q 2q 3q … nq B→C电场力做功 电荷在B的电势能EpA EpB/q W1 2W1 3W1 nW1 W1 2W1 3W1 nW1 W1/q W1/q W1/q W1/q 研究以上两个表格，你发现了什么？ 交流与讨论： 研究表明：电场中的同一点，不同电荷具有的电势能不同，但是电荷的电势能与其电荷的比值是一定值。 一、电势 A B x α E + C 在电场中不同点，这个比值一般不同。 在这个比值较大的地方，相同的电荷具有的电势能较大。 可见，这个比值从能量的角度描述了静电场中该位置的性质 一、电势 1、定义： 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。 2、定义式： 3、单位：伏特，符号为V 4、电势只有大小，没有方向，是标量。 5、电势具有相对性 电势是相对于零势能参考点的， 一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0 1、电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。 则有 或者 显然 电场中A点的电势为 ，B点的电势为 2、设电场中A、B两点的电势为UAB 3、电势差是标量，正负不表示方向，表示两点间电势的高低。 二、电势差 或 电荷q从电场中A点移到B点， 电场力做功 电场力做功与电势差的关系： 说明： ①由UAB＝WAB/q知，UAB在数值上等于单位正电荷由A移到B点时电场力所做的功WAB ②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． ③电势差单位也是伏特，是描述电场本身性质的物理量，只与位置有关。 三、电势和电势差的正负 电势的正负是与零电势点相比较而言的，某点的电势为正，即表示该点电势比零点高， 正电荷放在该点，电势能比放在零点时的电势能大。 某点的电势为负，即表示该点电势比零点低，正电荷放在该点，电势能比放在零点时的电势能小。 思考与讨论：如果放的是负电荷呢？ E + 零电势 + 三、电势和电势差的正负 AB两点间的电势差如果为正，表示A点电势高于B点，正电荷从A点移到B点过程中，电场力做正功，反之，电场力做负功。 某点电势的正负，与零电势的选取有关。但两点间电势差的正负及数值，与零电势的选取无关。 E A B 讨论交流： 1.把正电荷+q从A移动到B，电场力做什么功？AB两点哪一点电势较高？ E A B 2.把负电荷-q从A移动到B，电场力做什么功？AB两点哪一点电势较高？ 3.如果这是一个正点电荷电场的电场线，那么场源电荷离A近还是离B近？ 4.如果这是一个负点电荷电场的电场线，那么场源电荷离A近还是离B近？ 做正功，A高 做负功，A高 A近 B近 结论：沿电场线方向，电势降低 ... ...
