内容正文:
电势差
知识回顾
1、电场力功与电势能关系式:WAB=
2、电场力做功特点:只与 有关,与 无关
3、电势的定义式:φ=
4、电势是标量:但有 ,表示
5、电场力做正功,电势能 ,电场力做负功,电势能
新课预习
思考与讨论: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;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?
一、电势差
选择不同的位置作为零电势点,电场中某点电势的数值 (填“会变”或“不变”),但电场中某两点之间电势的差值却 (填“会变”或“不变”)。
在电场中,两点之间电势的差值叫作 ,电势差也叫作 。
设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则它们之间的电势差可以表示为UAB= ,也可以表示为UBA= ;显然UAB= ;电势差可以是
(填“正值”或“负值”),也可以是 (填“正值”或“负值”)。例如,当A点电势比B点电势高时,UAB为 ,UBA则为 。说明电势差UAB的正负表示 。
电荷q在电场中从A点移动到B点时,静电力做的功WAB与A、B两点的电势能之差的关系式WAB= - ;电势能与电势关系EP= ;由以上两式可知WAB= - =q( - )=q ,即UAB= ;电势差与静电力功及试探电荷的电荷量 (填“有关”或“无关”)。
例一:在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为-4.0×10-7J。
(1)A、B、C三点中,哪点电势最高?哪点电势最低?
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(3)把电荷量为-1.5×10-9C的点电荷从A点移动到C点,静电力做的功是多少?
(4)根据以上结果,定性地面画出电场分布的示意图,标出A、B、C三点可能的位置。
二、等势面
在电场的图示中,常用来表示电势的 。我们把在电场中电势相同的各点构成的面叫作 。
在同一个等势面上,任何两点的电势 。所以,在同一个等势面上移动电荷时,静电力 。由此可知,等势面一定跟电场线 ,即跟电场强度的方向 。这是因为,假如不垂直,电场强度就有一个 的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要 ,这与这个面是等势面 。沿着电场线的方向,电势 ,所以,电场线跟等势面 ,并且由
等势面 电势低的 。
点电荷的等势面特点:以 为圆心的同一个球面上各点的电势 。匀强电场的等势面特点,彼此平行的 。等量异种电荷的等势面特点:中垂面为 ,若选无穷远为零能势面,则中垂面为 。
注意观察等势面的特点,图中相邻等势面间电势差相等,称为等差等势面,等差等势面越密集,电场越 。
知识要点——板书整理
电势差
一、电势差
1、定义:在电场中,两点之间电势的 叫做 ,也叫做
2、决定式:UAB=
3、单位: ,符号
4、标量:但有 ,表示两点电势的
5、定义式: ( 定义法)
二、等势面
1、定义:我们把在电场中 的各点构成的面叫做
2、特点:(1)等势面 真实存在的;(2)等势面上各点的电势 ;(3)沿等势面移动电荷,静电力 功;(4)同一电场中,不同等势面 (填“不相”或“相”)交;(5)等势面与电场线 ,且由 等势面 等势面;(6)等差等势面越密集,电场越 。
练习一:在某电场中,已知A、B两点之间的电势差UAB为20V,q为-2╳10-9C的电荷由A点移动到B点,静电力做的功是多少?电势能是增加还是减少,增加或者减少?
练习二:在研究微观粒子时常用电子伏(eV)作为能量的单位。1eV等于一个