内容正文:
10.2 电势差
2025届高二物理组制
必修第三册
新课导入
知识讲解
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课堂小结
布置作业
新课导入
知识讲解
电势差的概念
+
F
E
A
B
在电场中两点间
?
?
?
0
1. 定义:我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。
UAB=A-B
UBA=B-A
UAB=-UBA
2.单位:伏特 V
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电势差的概念
3.电势差也叫电压
4.电势差是标量,但有正负
UAB=A-B
UAB>0
UAB<0
A>B
A<B
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对电势差的理解
1.描述电势差时,必须指明是哪两点的电势差。
如 UAB或UBA。
2.电势差与零电势点的选取无关。
3.电场中两点间的电势差,由电场本身的性质及初、末位置决定。
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对电势差的理解
4.电势差的正负不表示方向,表示电场中两点电势的相对高低。
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
UAB=1v φA- φB= 1v ( φA比φB高1v )
UCA=-2v φc- φA=-2v ( φC比φA低2v )
例
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对电势差的理解
5.推论:
UAB + UBC = UAC
UAB=φA- φB
UBC =φB-φC
(φA-φB)+(φB-φC )= φA- φc
故UAC =UAB + UBC
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静电力做功与电势差的重要关系
A
B
F
E
WAB=-Ep
=EpA-EpB
=qA-qB
=q(A-B)
=qUAB
适用于恒力和变力做功
电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值
电荷q从A点移动到B点,求电场力做的功
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符号规范
应用 或 WAB=qUAB:
(1)加下标时: WAB、q、UAB都有正负,计算时都要带正负号。
(2)不加下标:将各物理量均取绝对值代入,然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或电场做功的正负。
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常用方法
(1)功的定义法:W= FLcosθ或W= qELcosθ 适用匀强电场
(2)电势差法:WAB=qUAB
(3)电势能变化法: WAB=EPA -EPB
(4)动能定理:W电+W其他力= ΔEK
注意:方法(2)、(3)、(4)适用于任何电场
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例题
在匀强电场中把4.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功6.0 ×10-7J。再把这个电荷从 B点移到 C点,克服静电力做功4.0 ×10-7J。
(1)A、B、C三点中,哪点电势最高?哪点最低?
(2)A、B间, B、C间, A、C间的电势差各是多少?
(3)把-3 × 10-9C的电荷从A点移到C点,电场力做多少功?
(4)根据以上所得结果,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。
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A
B
B′
E
B
B′
B
B′
在此面上移动电荷时
W =0
又 W =qU
此面上各点间电势相等
U=0V
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匀强电场的等势面
匀强电场的等差等势线
匀强电场的等差等势面
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做一做
请根据正点电荷电场线分布,画出等势面。
E
等高线
φ降低
山峰的等高线
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负点电荷等势面
深井的等高线
孤立负点电荷等差等势面
不等间距同心球面
B
A
C
φ降低
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等量同种电荷等势面
底部连在一起的两座山峰
等量同种电荷等差等势面
φ降低
A
B
C
o
φ降低
D
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等量异种电荷等势面
等量异种电荷等差等势面
A
o
B
C
D
φ降低
高峰与深井的等高线
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知