内容正文:
第一章 静电场的描述
第五节 电势差与电场强度的关系
粤教版 必修第三册
如果我们要从1楼走到4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。
提出问题:场强与电势、电势差有什么联系?
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
1、概念:电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压,用符号“ ”表示。
情境:在某一电场中,电场中点A电势为 ,点B电势为 ,
A、B两点之间的电势差
B、A两点之间的电势差
注意下标
2、电势差是标量,可以是正值,也可以是负值。
【讨论与交流】当电量为 的电荷从点A移至点B时,电场力做功为 ,而A、B两点的电势差为 。如何借助电势能作为“桥梁”,找出电场力做功 与电势差 之间的关系呢?
电场力做功与电势能的关系:
电势能与电势的关系:
得到:
一、电势差
1、概念:电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压,用符号“ ”表示。
2、电势差是标量,可以是正值,也可以是负值。
3、定义:电场力所做的功与所移动电荷的电量之比叫作电势差。
4、定义式:
例题1:在匀强电场中把电荷量为 C的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为 J。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为 J。
(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 C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,定性地画出电场分布的示意图,标出A、B、C 三点可能的位置。
【讨论与交流】如图所示是一匀强电场的电场线和等势面,匀强电场的场强大小为 ,A、B两点在同一条电场线上,但在两个不同的等势面上,它们之间的距离为 ,电势差为 。如何借助电场力所做的功 作为“桥梁”,找出电势差 与场强 的关系呢?
(1)点电荷受到的电场力的大小是多少?
(2)将点电荷从点A移到点B,电场力做了多少功?
二、电势差与电场强度的关系
1、研究表明,在匀强电场中任意两点之间的电势差等于场强与这两点沿电场方向的距离的乘积。
2、表达式: