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5、电势差 电势差 电场中两点间电势的差值,也叫电压 1、电势差与电势的关系 2、静电力做功与电势差的关系 思考题 1、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗? 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗? 跟q、UAB都有关 典型例题: 例1:在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A移到B点,电场力做功1.5×10-7J,再把这个正电荷从B点移到C点,电荷克服电场力做功4.0×10-7J.问: (1)A,B,C三点中哪点电势最高?哪点电势最低? (2)求AB间、BC间和AC间的电势差. (3)把- 1.5×10-9C电荷从A移到C点,电场力做多少功? (4)根据以上结果,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。 课堂训练 1、在如图所示的电场中,把点电荷q =+2×10-11C,由A点移到B点,电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少? UAB=2V UBA= -2V 课堂训练 2、如图所示的电场中,A、B两点间的电势差UAB=20 V,将点电荷q= -2×10-9C,由A点移到B点,静电力所做的功是多少 ? WAB = -4.0×10-8J 课堂训练 3、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V, ψB= -200 V,把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点,电场力做了多少功?电势能是增加还是减少,增加或者减少多少? WAB= -1.5×10-5 J 电势能增加,增加1.5×10-5J 4.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将一负电荷q=2.0×10-7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10-4J.试求: (1)电场方向; (2)A、B两点的电势差,哪一点电势高? (3)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化? (4)如在这一电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负荷从B移至C需要做多大的功?是什么力做功? 几个规 律: 电场力做功与路径无关,仅与电荷运动始末位置有关。 沿电场线方向,电势降低。 电场力做多少的正功,电荷的电势能减少多少;电场力做多少的负功,电荷的电势能就增加多少。 电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小。 * A B C D 0V 1V 2V 3V 电势和高度都具有相对性,与参考点的选择有关,而高度差与参考点的选择无关。 E 0V 1V 2V -1V 则有 设电场中A点的电势为 ,B点的电势为 A B C D 15V 5V 0 -3V 或者表示成 显然 A B C D 15V 5V 0 -3V (1)电势差是标量。其正负表示大小。 (2)电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。 (3) 电势差可正可负,当A点电势比B点高时,UAB为正;UBA为负。 ; 即 或 电荷q从电场中A点移到B点, A B 解析: (1)正电荷从A移到B点,电场力做正功,所以A点电势比B点高。 正电荷从B移到C点,电场力做负功,所以C点电势比B点高。 但C 、 B间的电势差的绝对值比A、B的电势差的绝对值高,,所以C点电势最高,A点次之,B点最低。 (2) A、B的电势差: =[(1.5×10-7)/(2.0×10-9)]V=75V B 、C的电势差:UBC= WBC/ q = -200V A 、C的电势差:UAC= UAB + UBC = 75V-200V=-125V (3) 把电荷q’ =-1.5×10-9C从A移到C点,静电力做功: WAC= q’ UAC=( -1.5×10-9C )×(-125)J=1.875 ×10-7J B C A E (4)电场分布示意图和A,B,C三点可能的位置如图 小结: 1、电势差 能的性质的物理量,他们的大小都跟有无试探电荷无关;而电势能的大小则与试探电荷的电荷量有关( 和电势 都是描述电场的 大,-q在φ高处Ep小)。 2、电势的高低与参考点的选取有关,但电势差 与参考点的选取无关。(这一关系类似于高度与参考平面的选取有关,高度差与参考平面的选取无关。) ;+q在φ高处Ep 3、电势差和电势的区别与联系(名师面对面P22) 5.关于电势差和电场力作功的说法中,正确的是 (
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