1、五、电势差,复习巩固:,1、电场力做功的特点是什么?,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。,2、电场力做功和电势能的关系如何?,电场力做正功,电势能就减少,电场力做负功,电势能就增加,WAB=EPA-EPB,3、电势能和电势的关系如何?它们是绝对量还是相对量?,它们都是相对量,与零势能点的选择有关。,重力,电场力,某点的高度,某点的电势,重力势能,电势能,重力做功,电场力做功,WG=EP1-EP2,W电=EPA-EPB,两点间高度差,?,一、电势差与电势的关系,1、电势差:电场中两点间电势的差值,则有,或者表示成,显然,设电场中A点的电势为A,B点的电势为,思考
2、题,1、电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示什么意义?若电势差为正值,即UAB=A-B0,那么AB 若电势差为正值,即UAB=A-B0,那么AB 所以电势差的正负表示的是两点电势高低,2、如果某一点的高度可以理解为该点距离零参考点的高度差,那么某一点的电势应该如何理解呢?,某一点的电势可以理解为距离零参考点的电势差,A=UAO,例.在静电场中,规定C点电势为零,A=3V,B=1V.则A、B两点两点的电势差UAB=A-B=.B、A两点两点的电势差UBA=B-A=.2.若规定B点电势为零,则A=,B=,UAB=A-B=;UBA=B-A=.,电场中某点电势的高低与零电势位置.电场中两点间的
3、电势差与零电势位置.,有关,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,二、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,电势差的另一种定义方法-比值定义法,注:电场力做功有正负之分,电场力做正功WAB0;电场力做负功,WAB0;对负电荷取q0;利用该式计算时,要注意到WAB、q及UAB的正负,电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功,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,电势差含义:,(1)电势差是反映电场特性的物理量,只与A、B两点的位置有
4、关,与是否存在检验电荷q和A、B间的路径无关(2)电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V,1V1JC(3)电压:电势差的绝对值也叫电压,典型例题:,例1、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=-210-9C,由A点移到B点,静电力所做的功是多少?,解:电场力所做的功WAB=UABq=20(210-9)=-4.010-8J,典型例题:,例2:在电场中把2.0 10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功1.5 10-7J.再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 10-7J.,A、B、C三点中哪点电势最高?哪点最低?A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是
5、多少?把-1.5 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功?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,据动能定理有:Ek=W=qU=1.610-191J=1.6 10-19J即:1ev=1.6 10-19J,例3.在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1v电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。,1.下列说法正确的是()A.电势差和电势一样,是相对量,与零点的选取有关 B.电势差是个标量,但是有正负之分 C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关。D.AB两
6、点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而改变,所以UAB=UBA,BC,2.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是()A.电势差的定义式UAB=WAB/q,说明两点间的电势 差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的 电荷量q成反比。B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到 B点电场力做的功。C.将1C电荷从A点移到B点,电场力做1J的功,这 两点的电势差为1V。D.电荷由A点移动到B点的过程中,除受电场力外,还受其他力作用,电荷的电势能的变化就不再等 于电场力做的功。,C,3.电场中,把点电荷q=+210-11C,由A点移到B点,电场力做功WAB=410-11J。A、B两点
7、间的电势差UAB等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少?,解:由静电力做功与电势差的关系得,V,V,4.一个带正电的质点,电荷量q=2.010-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.010-5J,质点的动能增加了8.010-5J,则a、b两点间的电势差a-b为A.3 104 VB.1 104 VC.4 104 VD.7 104 V,【B】,5.电场中A、B 两点的电势是,A=800 V,,B=-200 V,把电荷q=-1.510-8C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?,解:UAB=,A,WAB=qUAB=(-1.
8、510-8)1000=-1.510-5 J电场力做负功,则电势能增加,增加1.510-5J,B=800-(-200)=1000 V,6.带电量为+310-6C的粒子先后经过电场中的A、B 两点,克服电场力做功610-4J,已知B点电势为 50V,则(l)A、B间两点间的电势差是多少?(2)A点的电势是多少?(3)电势能变化了多少?(4)把电量为-310-6C的电荷放在A点的电势能是多少?,解:(1),(2)A=UAB+B=(-200+50)V=-150V,(3)因为克服电场力做功610-4J,所以电势能增 加了610-4J。,(4)EpA=qA=-310-6(-150)J=4.510-4J,小结,1、电势差:两点的电势之差,也叫电压2、静电力做功与电势差的关系:3、电势差UAB 与q、WAB 均无关,仅与电场中A、B 两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。4、电势差的单位:伏特 符号V 1V=1 J/C5、电势差是标量。,或,