5　电势差 (5)

1、1、运用类比的方法，使学生理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。2、掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。 3、通过理论探究得到在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算，以培养学生归纳推理能力和抽象思维能力。,第五节 电势差,引入： 2010年元月竣工的“迪拜塔”是世界第一高 楼。在测量高度时，用不同位置作为测量高 度的起点，同一地方的高度的数值就不相同， 但两个地方的高度差却保持不变。 同样的道理，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值 也会改变，但电场中某 两点间的电势

2、的差值却 保持不变。物理学中， 有时电势的差值比电势 更重要。,一、电势差的概念、电势差与电势的关系 1、电势差： 电场中两点间电势的差值，叫做电 势差，也叫电压。用UAB表示A、B两点间的电势差 （1）计算式： ,（2）单位：伏特（V）,UAB = - UBA,（3）电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。,思考与讨论： 1、如图，如果B板接地(取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0)，A板电势为8 V，M点的电势为6 V，N点电势为2 V。则： M、N两点间的电势差UMN是多少伏？N、M两点间的电势差UNM是多少伏？ 如果改为A板接地，B板的 电势是多大？M、N两点的电

3、势各为多大？M、N两点的电 势差是多少伏？,B板接地时，UMNMN(62) V4 V，UNMNM(26) V4 V。 如果改为A板接地，则A板的电势等于0，已知A板的电势比B板高8 V，所以B板的电势等于8 V；M点的电势比A板低2 V，所以M点的电势为2 V；N点的电势比A板低6 V，所以N点的电势为 6 V；M、N两点之间的 电势差UMNMN 2(6) V4 V。,思考与讨论： 1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？电势的正负代表什么？ 2、电势的数值与零电势 点的选取有关，电势差 的数值与零电势点的选 取有关吗？,【结论】 (1)电势和电势差都是标量，单位都 是伏特

4、，都有正负值；电势的正负表示该点比参考点的电势高或低；电势差的正负表示两点电势的高低。 (2)电场中某一点电势 的大小与选取的参考点 有关；电势差的大小与 选取的参考点无关。,二、静电力做功与电势差的关系 【问题情境】电荷q从电场中A点移到B时，WAB等 于电荷在A、B两点的电势能之差，那么静电力做 功静电力做功与电势差存在着怎样的关系呢？ 【理论探究】 由静电力做功与电势能变化的关系可得： WABEpAEpB由电势能与电势的关系 可得：,EpAqA；EpBqB 所以：WABq(AB) 即WABqUAB 或,电场中两点间的电势差 等于在两点间移动电荷 时电场力做的功与电荷量 之间的比值,思考：

5、 UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？ 小结： 1、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。 2、电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。 3、电势差的单位：伏特符号V1 V1 J/C 4、电势差是标量。,关于公式 的理解,课堂训练： 1、对于电场中A、B两点，下列说法正确的是() A、电势差的定义式UABWAB/q，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比。 B、A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功。 C、将1 C电荷从A点移到B点，电场力做1 J的功，这两点间的电势差为1 V。

6、 D、电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功。,例题、在电场中把电荷量为2.0109 C的正电 荷从A点移到B点，静电力做功为1.5107 J， 再把电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0 107 J。 (1)A、B、C三点中哪点的电势最高？哪点的电势最低？ (2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ (3)把1.5109 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？ (4)根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置。,小结： 1、应用WABqUAB计算时，相关物理量用正、负值代入计算，符号的含

7、义： WAB0，电场力做正功；WAB0，电场力做负功； UAB0，AB；UAB0，AB。 2、知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地 计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不 必考虑静电力和电荷移动的路径。,练1、关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是() A、电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定 B、电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定 C、电势差是矢量，电场力做的功是标量 D、在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点移动电荷电场力不做功,练2、在电场中有A、B两点，它们的电势 分别为A100 V、B200 V，把电 荷量q2.0107 C的电荷从A点移动 到B点，是电场力做功还是克服电场力做 功？做了多少功？,练3、在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示，若将一电荷q2.0106 C从A点移到B点，电荷克服电场力做了4.0 104 J的功。求： (1)UAB等于多大？ (2)电场线的方向如何？ (3)如在电场中有另一点