第一章 第五节 电势差及其与电场强度的关系-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

第五节　电势差及其与电场强度的关系

[课标引领]

 

　　　　　　 　　　　　 　　　　　

一、电势差

1.定义:电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压,用符号 U表示。

2.公式:设电场中点A的电势为A,点B的电势为B,则A、B两点之间的电势差为UAB=A-B。B、A两点之间的电势差为UBA=B-A。

3.电势差的正负:电势差是标量,但有正负。电势差的正负表示两点电势的高低。

4.电势差的单位:在国际单位制中,电势差与电势的单位相同,均为伏特,符号是V。

5.电场力做功与电势差的关系

(1)公式:WAB=qUAB,UAB=。

(2)物理意义:电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位电荷从点A移到点B时电场力所做的功。电势差由电场自身决定,与试探电荷q及电场力做的功WAB无关。

(3)适用范围:任意电场。

二、电势差与电场强度的关系

如图是等高线的图示,所标数值是地面某个点高出海平面的垂直距离,也就是海拔,也称为绝对高度。而地面上某一点高出另一点的垂直距离称为相对高度。

(1)选择不同的测量起点时,同一位置的高度和两个地方的高度差会有怎样的变化?

(2)同样的,在电场中选择不同的电势零点时,同一位置的电势和两个位置的电势差又会有怎样的变化?

答案:(1)同一位置的高度不一样,但高度差不变。

(2)同一位置的电势不同,但电势差不变。

1.关系: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.关系式:U=Ed。

3.适用条件:匀强电场,d是沿电场方向两点间的距离。

4.从电势差的角度理解电场强度

(1)表达式:E=。

(2)物理意义:在匀强电场中,场强在数值上等于沿电场方向距离为每单位长度的两点间的电势差。

(3)电场强度的另一个单位:伏每米,符号V/m,1 N/C=1 V/m。

1.判断

(1)WAB>0说明电荷从A点移到B点的过程中电场力做正功。(　√　)

(2)公式UAB=,说明WAB越大,UAB越大,UAB与WAB成正比。(　×　)

(3)电荷由高等势面移到低等势面,电场力做正功。(　×　)

 

2.观察图片,回答图中问题并思考:电势零点改变时,各点间的电势差是否改变?