2．电势差 [学习任务] 1．知道电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。 2．掌握电势差的表达式，知道电势差的正、负号与电势高低之间的关系。 3．知道等势面的概念，理解等势面的特点。 4．会用UAB＝φA－φB及UAB＝进行有关计算。 [问题初探] 问题1．电势差与零电势点的选取有关吗？ 问题2．电势差正负的意义是什么？ 问题3．沿等势面移动电荷时电势能如何变化？ [提示] 问题1．无关。 问题2．表示两点间电势的高低。 问题3．电势能不变。 [自我感知] 经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。 电势差 1．定义 在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，也叫作电压。 2．公式 设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则A、B两点之间的电势差为UAB＝φA－φB，B、A两点之间的电势差为UBA＝φB－φA，所以UAB＝－UBA。 3．单位 在国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称伏，用符号V表示。 4．电势差的正负 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。 5．静电力做功与电势差的关系 (1)公式推导 由静电力做功与电势差的关系可得 WAB＝EpA－EpB，又因EpA＝qφA，EpB＝qφB，可得WAB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以有UAB＝。 (2)物理意义：电场中A、B两点间的电势差等于在这两点之间移动电荷时静电力做的功与电荷量q的比值。 电场中A、B、C、D四点的电势如图所示。 问题1．A、C及A、B间的电势差各为多少？哪个较大？ 提示：UAC＝15 V，UAB＝10 V，UAC＞UAB。 问题2．若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势各为多少？A、C及A、B间的电势差各为多少？ 提示：φA＝18 V，φB＝8 V，φC＝3 V，UAC＝15 V，UAB＝10 V。 问题3．通过(1)(2)的计算说明电势、电势差各具有什么特点？ 提示：电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关。 1．对电势差的几点认识 (1)电场中两点间的电势差由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关。 (2)对于电势差，必须明确指出是哪两点间的电势差，而且先后顺序不能乱。如A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA，而UAB＝－UBA。 (3)电势差为标量，有正负之分，电势差的正负表示电场中两点电势的高低。 (4)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关。 2．电势和电势差 电势φ 电势差U 区别 定义 电势能与电荷量的比值φ＝ 两点间电势的差值UAB＝φA－φB 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 与零电势点的选取有关 与零电势点的选取无关 联系 数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，均是伏特(V)，常用单位还有kV、mV等 标矢性 都是标量，但均具有正负 【典例1】 (对电势差的理解)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，静电力所做的功 B．1 C电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电力做了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，静电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跟放入这两点间的电荷的电量成反比 B [根据电势差定义公式UAB＝分析得知：两点间的电势差等于单位正电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功，故A错误；根据电势差定义公式UAB＝分析得知，1 C电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电力做了1 J的功，这两点间的电势差就是1 V，故B正确；根据WAB＝UAB·q可知，在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差有关，故C错误；两点间的电势差是由电场本身决定的，与检验电荷无关，故D错误。] 【典例2】 (电势差与电势的比较)(多选)关于电势差UA ... ...
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