1.5 电势 电势差 课件 -2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

电势 电势差 将不同质量的物体从地面搬到楼顶，重力势能的变化不同，但是楼顶的“高度”是一定的。 将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh；将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh；将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。 匀强电场中任取一点A，取一点B，并规定电荷在B点的电势能为0，引入检验电荷置于A，其电势能为EPA。则从A点移到B点时电场力做功为WAB=EPA。 q +1C EPA E0 +2C …… 2E0 …… E q F A B + 该“常量”是否相当于电场中的“高度”？ 电场力是电场和电荷量共同决定的。电场是电场本身的性质（可以描述力）。 电势能是电场和电荷量共同决定的。由于电荷量情况多样，我们也希望寻找一个只由电场决定的能描述能量的物理量。 该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。 E A B θ + + q F B为零势能参考点 该比值称为A点的电势 q从A移到B，求EPA与q的比值： 什么是电势呢？ 如果检验电荷为负电荷，结果还成立吗？ 电势 1、定义： 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。 2、定义式： （EP及q含正负号） 电势能 类比 重力势能 电势 高度 一、电势 3、单位：伏特，符号为V 4、电势只有大小，没有方向，是标量。 负电势表示该处的电势比零电势低。 5、电势具有相对性 电势是相对于零电势能点的， 一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0 1 V = 1 J/C 6、物理意义：在电场中的某一点，如果电荷量为1C的电荷 在这点的电势能是1J，这一点的电势就是1V 例1、 如果把电荷量为q＝＋1.0×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功W＝1.2×10－4 J，取无限远处的电势为零。那么： (1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？ (2)q未移入电场前，A点的电势是多少？ 电势差 类比法分析 重力场 电场 重力做功 电场力做功 重力势能 电势能 WG= EP1-EP2 WAB= EPA-EPB 某点的高度 某点的电势 重力 电场力 两点间高度差 两点间的电势差 1、定义：电场中两点间电势的差值叫 电势差，也叫电压，用U表示。 设电场中A点的电势为A，B点的电势为B 则有 或者表示成 得到 二、电势差 UAB＝φA－φB UBA＝φB－φA UAB＝-UBA A B F E A B UAB 2、单位：伏特 V 3、电势差是标量，但有正负。正、负表示两点电势的高低。 UAB>0表示A点电势比B点高, UAB<0表示A点电势比B点低， 。 A＞B A＜B 4、电势差与零电势点的选取无关 UAB=φA－ φB = 300V-120V=180V UAB= φA－ φB = 180V-0V=180V 14 对电势差的理解 电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小、零电势位置的选取均无关。在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值。 15 对电势差的理解 对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差，而且先后顺序不能乱。如A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA，而UAB＝-UBA。 电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。 5、静电力做功与电势差的关系 电荷q从电场中A点移到B点。 即 或 (适用于匀强电场和非匀强电场) (比值定义式) A B F E A B UAB 【说明】 1.电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质； 2.在国际单位制中，电势差的单位：伏特（V） 3.电势差即电压； 4.若已知电场中两点的电势差，则 6、推论：UAC =UAB + UBC UAB + UBC = UAC UAB=φA- φB UBC =φB-φC （φA-φB）+（φB-φC ）= φA- φc 故UAC =UAB + UBC 7、电势与电势差的对比 电势φ 电势差U 定义 决定因素 相对性 数值关系 单位 标矢性 物理意义 电势能与电量比值： 电场力做功与电量比值： 由电场本身决定 由电场和场内两点间位置决定 有，与零势能点选取有关 无，与零势能点选取无关 相同，均是伏特(V) 都是标量，但均具有正负 都是描述电场能的性质的物理量 【例题1】下列说法正确的是(　　) A、电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选