第二讲 电势差(学生版).docVIP

第二讲 电势能电势 [学习目标定位] 1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势高低.3.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点． .理解电势差的概念及正、负值的含义..会用UAB＝φA－φB及UAB＝WAB/q进行有关计算． 一、静电力做功的特点 如图1所示，不论q经由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都是一样的．在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关(填“有关”或“无关”)．可以证明，对于非匀强电场也是适用的． 图1 [要点提炼] 1．静电力做功的特点：静电力对某电荷所做的功，与该电荷的电荷量有关，与电荷经过的路径无关，与电场是否是匀强电场也无关． 2．静电力做功与重力做功相似，只要初、末位置确定了，移动电荷q做的功就是确定值． 二、电势能 1．由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，可用Ep表示． 2．当正电荷在电场中从A点移动到B点时，静电力做正功， 电荷的电势能减少；当电荷从B点移动到A点时，静电力做负功，即电荷克服静电力做功，电荷的电势能增加． 电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功． [要点提炼] 1．电场力做功是电势能变化的量度，用公式表示为WAB＝EpA－EpB，即电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加． 2．电势能具有相对性． 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零． 三、电势　等势面 1．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．如果用φ表示电势，用Ep表示电荷q的电势能，则φ＝，单位为伏特，符号为V.沿着电场线的方向电势逐渐降低． 2．电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面．电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面． [要点提炼] 1．电场中某点的电势φ＝，在计算时应代入各自的正负号． 2．电势的标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，电势为正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低． 3．电势的相对性：零电势点的选取原则：一般选大地或无限远处为零电势，只有选取了零电势点才能确定某点的电势大小． 4．电势是描述电场性质的物理量，决定于电场本身，与试探电荷无关． 5．判断电势高低的方法：(1)利用电场线：沿着电场线方向电势逐渐降低(此为主要方法)； (2)利用公式φ＝判断，即在正电荷的电势能越大处，电势越高，负电荷电势能越大处，电势越低． [要点提炼] 1．电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面． 2．等势面的特点： (1)在等势面上移动电荷时，静电力不做功． (2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面． (3)等势面密的地方，电场强度较强；等势面疏的地方，电场强度较弱． (4)任意两个等势面不相交． 、电势差 1．用不同的位置作为测量高度的起点，同一地方的高度的数值就不相同，但两个地方的高度差却保持不变．同样的道理，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值也会改变，但电场中某两点间的电势的差值却保持不变． 2．电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压．电势差的计算公式UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA. [要点提炼] 1．电场中两点间电势差的计算公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA. 2．电势差是标量，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． 、静电力做功与电势差的关系 电荷q在电场中从A点移动到B点，A、B两点间的电势差为UAB，则静电力做功WAB＝qUAB或UAB＝WAB/q. [要点提炼] 1．静电力做功与电势差的关系：WAB＝qUAB或UAB＝. 2．公式WAB＝qUAB或UAB＝中各物理量符号的处理方法： (1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和两点间的电势差U的正负代入；功为正，则说明静电力做正功，电荷的电势能减小；功为负，则说明静电力做负功，电荷的电势能增大． (2)只将绝对值代入公式运算：即在计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于静电力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系进行判断． (3)用关系式WAB＝qUAB进行相关计算时要注意W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB＝－WBA. 一、静电力做功与电势能变化的关系 例1　在电场中把一个电荷量为6×10－6 C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×10－5 J，则电荷从A到B的过程中，电势能变化了多少