内容正文:
2 电势差
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/人教物理/ 必修 第三册
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核心素养要求
科学思维
(1)类比思想理解电势、电势差的定义方法。
(2)类比等高线理解等势线。
(3)在分析带电粒子运动的轨迹问题时培养分析推理能力。
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 巩固演练
课时作业 素养达标
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一 电势差
1.定义:在电场中,两点之间________的差值,也叫作电压。
2.表达式:若A点电势为φA,B点电势为φB,则UAB=________,UBA=________。
3.电势差的正负
UAB为正值:A点电势比B点电势______。
UAB为负值:A点电势比B点电势______。
电势
φA-φB
φB-φA
高
低
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qUAB
EpA-EpB
qφA-qφB
q(φA-φB)
qUAB
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二 等势面
1.定义:电场中____________的各点构成的面叫作等势面。
2.等势面与电场线的关系
(1)电场线跟等势面________。
(2)电场线由________的等势面指向________的等势面。
电势相同
垂直
电势高
电势低
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对电势差的理解
(1)电场中A、B、C、D四点的电势如图所示。A、C及A、B间的电势差为多少?哪个较大?
提示:UAC=15 V,UAB=10 V,UAC>UAB。
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(2)上图中若取D点电势为零,则A、B、C三点的电势为多少?A、C及A、B间的电势差为多少?
提示:φA=18 V,φB=8 V,φC=3 V,UAC=15 V,UAB=10 V。
(3)通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点?
提示:电势的大小与零电势点的选取有关,而电势差的大小与零电势点的选取无关。
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(3)WAB、UAB、q均可正可负,但代表的意义不同。WAB取正号,表示静电力做正功;UAB取正号,表示φA>φB;q取正号,表示试探电荷为正电荷。WAB取负号,表示静电力做负功;UAB取负号,表示φA<φB;q取负号,表示试探电荷为负电荷。
(4)静电力做的功WAB与移动电荷q的路径无关,只与初、末位置的电势差有关。
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2.电势和电势差的比较
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比较
内容概念 电势φ 电势差U
联系 数值关系 UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA
单位 相同,均是伏特(V),常用单位还有kV、mV等
标矢性 都是标量,但均具有正负
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角度1 对电势差的理解
对于电场中A、B两点,下列说法正确的是( )
A.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点静电力所做的功
B.将1 C正电荷从A点移到B点,静电力做1 J的功,这两点间的电势差为1 V
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有一带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服静电力做功6×10-4 J,从B点移到C点时,静电力做功9×10-4 J。
(1)A、B间,B、C间,C、A间的电势差各为多少?
[答案] (1)200 V -300 V 100 V
角度2 电势差的计算
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(2)如果B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?
[答案] (2)200 V 300 V
[解析] (2)若φB=0,则φA=200 V,φC=300 V。
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1.(多选)下列说法正确的是( )
A.电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电压
B.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点