高中物理电势差

高中物理电势差在高中物理的学习中，电势差是一个非常重要的概念。

它不仅是理解电场性质的关键，也是解决许多电学问题的基础。

那什么是电势差呢？简单来说，电势差就是电场中两点之间电势的差值。

就好像在一座山上，不同的位置有不同的高度，而高度的差值就类似于电势差。

为了更好地理解电势差，我们先来了解一下电势。

电势就像是一个位置所具有的“电势能的高度”。

在电场中，某一点的电势越高，把一个电荷移动到这一点所需要做的功就越多。

假设在一个电场中有 A、B 两点，A 点的电势为φA，B 点的电势为φB，那么 A、B 两点之间的电势差 UAB 就等于φA φB。

这个差值反映了把电荷从 A 点移动到 B 点时电场力做功的能力。

电势差的单位是伏特（V），它是一个非常常用的电学单位。

比如说，我们常见的电池，上面标注的 15V 或者 9V 等，指的就是电池两端的电势差。

为什么我们要研究电势差呢？这是因为它能够帮助我们定量地描述电场对电荷做功的情况。

如果知道了两点之间的电势差，以及电荷的电荷量，我们就可以计算出电场力对电荷所做的功。

在匀强电场中，电势差与电场强度之间有着密切的关系。

假设电场强度为 E，沿着电场线方向的两点之间的距离为 d，那么这两点之间的电势差 U 就等于 Ed。

这个公式在解决很多与匀强电场相关的问题时非常有用。

举个例子来说，假如有一个平行板电容器，两极板之间的距离为d，两极板之间的电势差为 U，而且我们知道两极板之间是匀强电场，那么通过这个公式就能很方便地求出电场强度。

再来说说实际生活中的应用。

我们家里使用的各种电器，其实都是在电势差的作用下工作的。

电流在电路中流动，就是因为存在着电势差，从而使得电荷能够定向移动，形成电流，为我们的电器提供能量。

比如电灯，当它接入电路中，两端存在一定的电势差，电流通过灯丝时发热发光，从而为我们照明。

还有电动机，通过内部的线圈在磁场中受到安培力的作用而转动，而产生安培力的前提也是存在电势差，从而形成电流。

高中物理：电势差【知识点的认识】1．概念：φA﹣φB叫A点相对于B点的电势差，用U AB表示，即：U AB＝φA﹣φB．|φA﹣φB|叫A点和B点间的电势差，又叫电压，用U表示。

2．运算关系：U AB＝﹣U BA，U AC＝U AB+U BC。

3．特点：①电势差的值是绝对的，与电势零点的选取无关；②电势差是标量，没有方向，正负的物理含义是若U AB＞0，则A点电势比B点电势高，若U AB＜0，则A点电势比B点电势低。

4．电场力做功与电势差的关系：W AB＝qU AB，如果只要考虑数值，则可简记为W＝qU。

【命题方向】题型一：对电势差概念的理解例1：关于电势差的说法中，正确的是（）A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B.1C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比分析：根据电势差和电场力做功的公式U AB＝求解。

两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关。

解：A、根据电势差和电场力做功的公式U AB＝得：两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时，电场力所做的功与电荷量的比值，故A错误。

B、1C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V，故B正确。

C、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，故C错误，D、两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关。

故D错误。

故选：B。

点评：解决该题关键要了解公式U AB＝的意义。

题型二：电势差的计算例2：如图所示，在一匀强电场中的O点固定一电量为Q的正点电荷，设正点电荷Q的电场与匀强电场互不影响，a、b、c、d为电场中的四点，分布在以O为圆心、r为半径的圆周上，一电量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡。

则下列说法正确的是（）A．电场中b、d两点间的电势差B．电场中b、d两点间的电势差C．电场中a、c两点间的电势差D．电场中a、c两点间的电势差分析：一电量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡，根据平衡条件和点电荷场强公式求得匀强电场的场强。

电势差知识集结知识元电势差知识讲解电势差1．定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差。

用字母U或者U AB表示2．电势差表达式：U AB=φA-φB。

3．物理意义：反映静电力做功本领大小的物理量，其值越大表明在该两点间移动相同的电荷时静电力做功越多。

4．电势差的绝对性：电场中两点的电势差由电场本身和初末位置决定，带确定的电场中即使不放入检验电荷，任何两点间的电势差都是确定值。

5．电势差的标矢性：电势差是标量，但有正负，正负号表示电场中两点电势的相对高低，如U AB=-6V表明A点比B点电势低。

电势差的数值与电势零点选取无关。

6．与电场线关系：电场线越密的地方，沿电场线上相同距离的两点间电势差越大。

U AB=-U BA7．电场力做功W AB=qU AB例题精讲电势差例1.下列关于电场基本概念与规律的判断正确的是（）A．由E可知，场强E与检验电荷电量q成反比、与电场力F成正比B．由U AB可知，电势差与检验电荷电量q成反比、与电场力做功成正比C．由库仑定律F=k，当距离r→0时库仑力F→∞D．由C可知，平行板电容器电容C与距离d成反比、与正对面积S成正比例2.一个带正电的质点，电量q=3.0×10-9C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除静电力做功外，质点克服其他力做功6.0×10-5J，其动能增加了3.0×10-5J，则a、b两点间电势差U ab为（）A．1.0×104V B．2.0×104VC．3.0×104V D．-3.0×104V例3.在电场中关于电势差的说法，下列错误的是（）A．电场中两点间电势的差值叫做电势差B．电势差也叫电压C．电场中两点间电势差的绝对值与零电势点的选取有关D．电势差是标量，其数值可以为正值，也可以为负值例4.对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（）A．电势差的定义式U AB说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB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点移到B点电场力所做的功C．将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1V D．若电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功例5.对关系式U ab=Ed的理解，正确的是（）A．式中的d是a、b两点间的距离B．a、b两点间距离越大，电势差越大C．d是a、b两个等势面的距离D．此式适用于任何电场例6.如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10-9C的正电荷从A经B、C到达D点．则从A到D电场力对电荷做的功为（）A．4.8×10-8J B．-4.8×10-8JC．8.0×10-8J D．-8.0×10-8J。