10.2 电势差-2022-2023学年高一物理同步备课讲义 (人教版2019必修第三册)

2 电势差 [学习目标] 1. 理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关 2. 掌握电势差的表达式，知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系 3. 知道什么是等势面，并能理解等势面的特点 4. 会用UAB＝φA－φB及UAB＝进行有关计算． 知识点一、电势差 1． 定义：电场中两点之间 的差值，也叫作 ．UAB＝ ，UBA＝ ，UAB＝－UBA. 2． 电势差是 ，有正负，电势差的正负表示电势的高低．UAB>0，表示A点电势比B点电势高． 3． 静电力做功与电势差的关系WAB＝qUAB或UAB＝. 知识点二、等势面 1． 定义：电场中 的各点构成的面． 2． 等势面的特点 1　 在同一个等势面上移动电荷时，静电力 ． 2　 等势面一定跟电场线 ，即跟电场强度的方向 ,并且从电势 的等势面指向电势 的等势面． 3　 等差等势面越密的地方电场强度 ，反之 ． 4　 任意两个等势面都不相交． 3． 几种常见等势面的比较 电场 等势面(虚线)图样 特点 匀强电场 垂直于电场线的一簇平面 点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面 等量异种点电荷的电场 两电荷连线的中垂面为等势面 等量同种正点电荷的电场 在电荷连线上，中点电势最低；在中垂线上，中点电势最高 1． 电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关(　　) 2． UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UAB＝－UBA(　　) 3． 电势差是标量，没有正值和负值之分(　　) 4． 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(　　) 5． 电势差UAB由电场决定，与静电力做功WAB及试探电荷q无关(　　) 6． 同一等势面上各点电场强度一定相等(　　) 7． 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，静电力做正功(　　) 8． 把负电荷从A点移到B点静电力做正功，则有UAB＞0(　　) 9． 电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功(　　) 10． 电势差由电场本身的性质决定，与零电势点的选取无关．(　　) 11． 等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大．(　　) 12． 电场线与等势面互相垂直，电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面．(　　) 13． 无论正粒子还是负粒子，在电场中所受静电力的方向都与电场线相切，并且指向粒子运动轨迹的弯曲方向．(　　) 知识点一：电势差 电场中A、B、C、D四点的电势如图所示． 1　 A、C及A、B间的电势差各为多少？哪个较大？ 2　 若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势各为多少？A、C及A、B间的电势差各为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？ 【探究重点】 1． 电势差的理解 1　 电势差反映了电场的能的性质，决定于电场本身，与试探电荷无关． 2　 电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示两点电势的高低，且UAB＝－UBA，与零电势点的选取无关． 3　 电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差． 2． 电势和电势差的比较 概念 比较内容 电势φ 电势差U 区别 定义 电势能与电荷量的比值φ＝ 静电力做的功与电荷量的比值UAB＝ 决定因素 由电场和在电场中的位置决定，与q、Ep无关 由电场和场内两点位置决定，与q、WAB无关 相对性 与零电势点的选取有关 与零电势点的选取无关 联系 数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，国际单位制中均是伏特(V) 标矢性 都是标量，但均有正负 3． 根据公式UAB＝，不能说两点间的电势差UAB与WAB成正比，与q成反比，两点间的电势差决定于电场本身，与WAB、q均无关. 【例题精讲】 1. (多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是(　　) A.电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关 B.UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UAB＝－UBA C.φA、φB都有正、负，所以电势是矢量 D.若φB＝0，则φA＝UAB 【巩固训练】 2. (2021·麻城市第二中学高一期中)有一个带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10－4 J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10－4 J的功，问： (1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)若以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？ 知识点二：静电力做功与电势差的关系 【探究