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1.知道电势差的概念，知道如何表示两点电势的高低关系2.知道静电力做功与电势差的关系并会计算静电力所做的功3.理解等势面的概念并会利用等势面描述电场强弱我们要从1楼走到7楼，或者从6楼走到12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。

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是

A点或

B点的电势值，还是

A、B两点之间电势的差值呢？BAq●+●FE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作电势差。又称电压。（代入符号运算）表达式：UAB=φA-φB（1）数值上等于单位正电荷从

A移到

B静电力做的功；（2）若已知两点间的电势差，可据WAB=qUAB求出静电力做的功，不必考虑静电力和移动路径，与是否处于匀强电场中无关。一、电势差+FEAB在电场中两点间？？显然设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB。UAB=φA-φBUBA=φB-φAUAB=-UBA2.单位：伏特（V）3.电势差是标量，它的正负表示：两点电势的高低UAB＞0UAB＜0

A＞

B

A＜

B4.静电力做功与电势差的关系ABFE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

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5.电势与电势差的对比电势φ电势差U定义决定因素相对性数值关系单位标矢性物理意义

由电场本身决定由电场和场内两点间位置决定有，与零势能点选取有关无，与零势能点选取无关

相同，均是伏特（V）都是标量，但均具有正负都是描述电场能的性质的物理量地理中的等高线+地理上等高线表示地势的高低

电场中的等势线在电场中常用等势面来表示电势的高低1.定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫等势面2.等势面的特点：（3）电场线与等势面处处垂直（即跟电场强度方向垂直）。（4）任意两个等势面在空间不能相交、不相切（6）同一电场中，等差等势面的疏密反映了电场的强弱，等势面越密的地方，电场线也越密，电场强度E越大；反之则弱。（2）在同一等势面的任意两点间移动电荷，电场力不做功。（5）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。（1）等势面是为描述电场的性质而假想的面二、等势面观察正点电荷、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）形状不规则的带电导体的等势面（线）（5）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5.等势面与电场线的比较项目电场线等势面物理意义形象描述电场强度的分布形象描述电场中各点电势的分布来源从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)电场中电势相同的各点构成的面图线特点带箭头的不闭合的直线(或曲线)，两电场线不相交可以闭合，也可以不闭合，不同等势面不相交

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=UBAC2.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。则（

）A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少D3.（多选）如图所示，实线表