电势差+2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十章

静电场中的能量第2节

电势差

如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。类比思考以下问题某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？类比法分析重力场电场重力做功电场力做功重力势能电势能WG=EP1-EP2WAB=EPA-EPB某点的高度某点的电势重力电场力两点间高度差两点间的电势差1.定义：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB则有或者表示成得到2.单位：伏特V3.电势差是标量，但有正负。正、负表示两点电势的高低。UAB>0表示A点电势比B点高，UAB<0表示A点电势比B点低一、电势差UAB＝φA－φBUBA＝φB－φAUAB＝-UBAABFE

A

BUAB4.静电力做功与电势差的关系电荷q从电场中A点移到B点。即或(适用于匀强电场和非匀强电场)(定义式)ABFE

A

BUAB5.电势差的物理意义（1）研究电势差时，必须指明哪两点的电势差。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）推论：UAC＝UAB+UBC在匀强电场中把点电荷从A点移动到B点，静电力做功。

设A不动，我们能不能再找出一个位置B′，让点电荷从A移动到B′静电力做的功与点电荷从A移动到B静电力做的功相等，并把B′点标在图中。

A

BEWAB=WAB′寻找电势相等的点WAB′=WAB+WBB′WBB′≠0∴WAB′≠WAB设想不正确方案一：

A

BEB’WAB′=WAB+WBB′WBB′=0∴WAB′=WAB正确方案二：如果我们把电势相同的各点连接起来会是什么样呢？

A

BEB’

A在此面上移动电荷时

B

B′W

=0E

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作等势面。在地图中常用等高线表示地势高低在电场中常用等势面来表示电势高低二、等势面1.定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面2.等势面的理解：（1）等势面与电场线一样，都是用来形象地描述电场的、虚构的图形。（2）在等势面上移动电荷，静电力不做功。（3）电场线与等势面总是垂直。（4）任意两个等势面不相交。（5）等差等势面的疏密也可以描述电场的强弱。观察正点电荷、等量异号点电荷、等量同号（正）点电荷和匀强电场的等势面，简述它们的特点，并总结等势面的特点。（1）正点电荷的等势面：等势面是以点电荷为球心的一簇球面（2）等量异号点电荷的等势面：等量异号点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线3.常见等势面的分布图（3）等量同号（正）点电荷的等势面：等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低；连线上和中垂线上关于中点的对称点等势●（4）匀强电场的等势面：等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面4.等势面的特点：（1）等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功；（2）电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交；（3）等差等势面越密的地方电场强度越大

电势差等势面1.定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。2.几种常见的等势面3.等势面的特点：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。1.关于电势差的描述，正确的是（）A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关B．电势差是标量，没有正值和负值之分C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UAB=UBAC

B3.如图表示某电场等势面的分布情况，下列说法正确的是（）A．将试探电荷放在电场中的B点，受到静电力的方向沿该处曲线的切线方向B．电子