电势差--优质获奖课件

中 A、B 两点间的 电势差． WAB 仅是电场力的功，
人
不包括从 A 到 B 移动电荷时，可能还有其他力的
教 版
物
功．式中各量均有正、负，计算中 W 与 U 的角标要
理
对应，即：有 WAB＝qUAB ，WBA＝qUBA .
选修3-1
第五节 电势差
第1章 静电场
选修3-1
人 教 版 物 理
第五节 电势差
定的． 2．电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，
也是反映电场力的性质的物理量；而电势和电势能是 反映电场能的性质的物理量．
选修3-1
第五节 电势差
第1章 静电场
3．电势、电势能的大小与零参考点的选取有关， 是相对的，而电势差的大小与零参考点无关．
人 教 版 物 理
选修3-1
第五节 电势差
第1章 静电场
培养他们解答实际问题的能力．在求电势差时，应考虑
电势差的正负．这样处理对进一步认识两点的电势高低
人
教
有好处．
版
物
理
选修3-1
第五节 电势差
第1章 静电场
变式 1 如图所示，a、b、c 是氢原子的核外电子绕核
运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子
在 a、b、c 三个轨道时对应的电势能分别为－13.6eV，－ 人
USM＝WqSM＝－－42..00××1100－－88V＝2.0V
人 教 版 物
理
而 USM＝φS－φM＝0－φM
所以 φM＝－2.0V
由 UMN＝WqMN＝－1.42××1100－－78V＝－7.0V
选修3-1
第五节 电势差
第1章 静电场
而 UMN＝φM－φN，所以 φN＝5.0V

点时静电力对电荷做正功，UAB取正号表示 A＞B , q取正号
表示试探电荷为正电荷；WAB取负号表示从A点移动到B点时静 电力对电荷做负功，UAB取负号表示 A＜B , q取负号表示试 探电荷为负电荷.
（2）应用公式WAB=qUAB求解时，可将各量的正负号及数值一并
代入进行计算.也可以将各物理量都取绝对值，计算大小，再
根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定 电场力做功的正负，根据电荷在电场中的始末位置确定电势
差的正负，进而确定场强方向.
2.电场力做功的求解方法 (1)W=Fd=qEd适用于匀强电场.公式中d表示初末位置间沿电场 线方向的距离. (2)WAB=EpA-EpB=-ΔEp适用于任何电场. 以上公式可以互相导出,应用时注意它们的适用条件,根据具 体情况灵活选用公式.
A．150 V
C．200 V
B．66.7 V
D．-150 V
7 W 3 10 【解析】选A.a、b两点间电势差 Uab ab V =150 V,A 9 q 2 10
正确.
3.在电场中，A点的电势高于B点的电势，则 ( A．把负电荷从A点移到B点，电场力做负功 B．把负电荷从A点移到B点，电场力做正功
UCA=UCB+UBA=-UBC+（-UAB） =300 V-200 V=100 V
（2）若 B 0，由UAB A B 得：A UAB 200 V 由 UBC B C 得 C B UBC =0-（-300 V）=300 V 电荷在A点的电势能
EpA qA =-3×10-6×200 J=-6×10-4 J
电荷在C点的电势能
EpC qC =-3×10-6×300 J=-9×10-4 J

D.W1 W2，1 2
a
b
d
1
2
3
课堂训练
1.关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A. 电势等于零，电场强度一定为零
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 正电荷沿电场线方向移动时，电势能一定减小
D. 不在同一电场线上的两点，电势一定不相等
课堂训练
解析：A．等量异种点电荷连线中点的电势等于零，电场强度不等
。
4.单位：电势差的单位是伏特，简称伏，符号V。
电势差的大小与零电势点的选取有关吗？
电势是相对的，但电势差是绝对的，由电场中的两点位置来
决定，与有无试探电荷无关；与零电势的位置选取也无关．
名师指点
电势差求解技巧
(1)采用直接代入符号运算的方法，会更加便捷，但要注意正、负号的
运用．
(2)电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，但要注意角标的排
于零，A不符合题意；
B．等量同种点电荷连线中点的电场强度等于零，电势不等于零，B
不符合题意；
C．正电荷沿电场线方向移动时，电场力与运动方向相同，电场力
做正功，电势能一定减小，C符合题意；
D．在匀强电场中，与电场线垂直的平面上的任意两点不在同一电
场线上，电势一定相等，因为该两点在同一个等势面上，D不符合
知识点 2 静电力做功与电势差的关系
例1：如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到
点电荷Q的距离 r1<r2 。若a、b两点间的电势差为100V，将二价
负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力
做功？做功多少？
解：Wab=qUab= -2×1.6×10-19×100J
= -3.2×10-17J <0

（2）A点电势比B点电势高75V；C点电势比B点电势高200V；C点电势
比A点电势高125V；
（3）静电力做正功1.875×10－7J；
三、等势面
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
1.等势面越密的位置，电场强度越大。
（1）观察等势面与电场线的疏密情况有什么特点？
2.等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指向电势低
c
B .粒子从L到M的过程中，电场力做负功
b
a
C .粒子从K到L的过程中，电势能增加
L
D .粒子从L到M的过程中，动能减少
K
பைடு நூலகம்
M
N
典例分析
例2 如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正
电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做
正功W2，则（ D ）
A . > ，�� >
(1) A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？
(2) A、B 间，B、C 间，A、C间的电势差各是多大？
(3) 把－1.5×10－ 9 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？
(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。
答案：
（1）C点电势最高，A点次之，B点电势最低
电势差的正、负表示两点电势的高低。
例如：当A点电势比B点高时，U AB 为正值，U BA 则为负
值。
思考：电势差的数值与零电势点是否有关？
与之前所学的哪个概念相似？
二、静电力做功与电势差的关系
1、公式推导：
电荷q在电场中从A点移到B点
即：
或：
电势差公式：