同步导学第1章电场第05节电势差

同步导学第1章电场第05节电势差

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1、中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK.COM上中学学科网,下精品学科资料同步导学第1章静电场第05节电势差[知能准备]1.选择不同位置作为电势零点,电场中某点电势的数值会________,但电场中某两点间电势的差值却________,电场中两点间电势的差值叫做________,也叫________,表达式____________________.2.静电力对电荷q做功与电势差的关系______________________________________.[同步导学]1.电势差电场中两点

2、间电势的差值叫做电势差.(1)设电场中A点电势为A,B点电势为B,则它们之间的电势差可以表示为UAB=A-B,也可表示为UBA=B-A,由此可知:UAB=-UBA.在这里一定注意下标及下标顺序!(2)电场中两点的电势差,由电场本身的初、末位置决定,与在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关.在确定的电场中,即便不放入电荷,任何两点间的电势差都有确定的值,不能认为UAB与WAB成正比,与q成反比.只是可以利用WAB、q来测量A、B两点电势差UAB.(3)从比值定义式UAB=WAB/q可以看

3、出,UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时电场力所做的功WAB.若单位正电荷做正功,UAB为正值;若单位正电荷做负功,则UAB为负值.(4)谈到电势差时,必须明确所指的是哪两点(两位置)的电势差.A、B间的电势差记为UAB,B、A间的电势差记为UBA,某一电荷q在电场中由A到B做的功WAB与从B到A做的功WBA存在关系为WAB=-WBA,所以UAB=-UBA.电势差有正、负,通过后面的学习,同学们将知道,电势差的正、负仅表示电场中两点电势的高、低,如UAB=6V,说明A点的电势比B点的电势

4、高6V.(5)电场中两点间电势差可与高度差类比,两点间高度差越大,物体在重力作用下做功越多;两点间电势差越大,电荷在电场力作用下做功也越多.中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK:COM版权所有@中学学科网中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK.COM上中学学科网,下精品学科资料例1在电场中把一个电荷量q=-6×10C的点电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10J,问A、B两点间的电势差是多少?如将电荷q从电场中拿走,A、B两点间的电势差又是多少?解析:电荷从A点移到B点时,外力克服电

5、场力做功,表示电场力做负功,即WAB=-3×10J,所以A、B间的电势差为因电场中任意两点间的电势差与试探电荷无关,由电场本身决定,故拿走试探电荷,电势差不变,A、B两点间的电势差仍然为5V.2.电场力做的功在任意电场中,将电荷q从A点移到B点,电场力做的功为:WAB=qUAB.(1)公式WAB=qUAB适用于任何电场,UAB为电场中A、B两点间的电势差.(2)式中WAB仅是电场力做的功,不包括移动电荷从A到B时,可能还有其他力做的功.(3)式中各量均有正、负,计算中W与U的下标要对应,即:WA

6、B=qUAB、WBA=qUBA.(4)电场力做功与路径无关.3.在应用公式UBA=WAB/q或WAB=qUAB时,对各物理量正、负号的通常处理方法。计算时将各量的正、负号代入公式,并可根据计算所得结果的正、负号进行判断,做正功或做负功,电势高或电势低.4.电势高低的判定方法(1)由电场线的方向判定:沿着电场线的方向.电势越来越低.(2)由电荷电势能的大小判定:正电荷电势能大处,电势高,在电势能小处,电势低;负电荷则相反.(3)通过计算电势差UAB=WAB/q,结合UAB=A-B来判断.若UAB>

7、0,则A>B;若UAB=0,则A=B;若UAB<0,则A<B.例1有一带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,点电荷克服电场力做6×10-4J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4J的功,求A、C两点间的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高.中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK:COM版权所有@中学学科网中学学科网学科精品系列资料WWW.ZXXK.COM上中学学科网,下精品学科资料解析:从A移到B点,据电场力做功的公式,有UAB=同理,将q从B移到C,有:

8、UBc=WBC/q=9×10/(-3×10)=-300V,故A、C两点间的电势差为UAC=A-C=(A-B)+(B-C)=UAB-UBC=200V+(-300V)=-100V,即A点电势比C点电势低100V.点评:电势差定义式U=W/q中的W,必须是电场力做的功.电场中各点间的电势差可依次用代数方法叠加,即UMN=UMA+UAB+UBC+…+UpN.5.巧用电场力做功与电势能、电势差之间的关系解题(1)电场力做功W=qU.功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关,仅由起始和终了位置的电势差有关,

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