电势差、电势差与场强的关系.doc

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1、电势差、电势差与场强的关系一、电场力做功与电势能、电势差的关系（一）电场力做功1.特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关2.计算方法：①由公式W=Fscosθ计算，此公式只适合于匀强电场，可变形为W=Fcosθ×s②由W=qU来计算，此公式只适合于任何电场，注意符号，三个物理量均有正负③由动能定理：W电场力+W其他力=ΔEk（二）电势能1．定义：电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。公式为：。2．电势能是相对的，与零势能面的选择有关。3．电势能是标量。4．电势能具有系统性，电势能是电荷和电

2、场所共有的。5．电荷在某点的电势能，等于静电力把它从所做的功。电场力做正功时，电荷的电势能；电场力做负功时，电荷的电势能；电场力做功等于电势能的；即，以上类比于重力做功和重力势能。（三）电势1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，公式：，单位:伏特(V)2.在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.由电场本身决定，与检验电荷。3．电势是标量,应先规定电场中某处的电势为零.（通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零），电势的正负表示比零电势高或低。4.某点电势等于该点与零

3、电势之间的电势差，5．沿电场线方向电势越来越低。电场的方向就是电势降低最快的方向.【例1】(双选）关于电势与电势能的说法正确的是（）A．电荷在电场中电势高的地方电势能大B．在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大C．正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大D．负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小判断电势能的变化的方法：依据电场力做功正负判断和电势能公式判断【变式训练1】如图所示，匀强电场方向竖直向下，在此电场中有a、b、c、d四个带

4、电微粒(不计微粒间相互作用)各以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动，则下列说法错误的是：（　）A．c、d带异种电荷　　　B．a、b带同种电荷且电势能均不变C．d的电势能减小D．c的电势能增加，机械能减小。（四）电势差1．定义：电场中两点间电势的差值叫做这两点的电势差，也叫电压。公式或：电荷从电场中的一点移到另一点，电场力做的功跟其电量的比值叫做这两点的电势差。点评：电势差很类似于重力场中的高度差，物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重力的比值叫做这两点的高度差h＝W/G

5、．2．电势差由电场本身性质决定，与检验电荷.3．电势差是标量，电势差与零电势的选择。4．电场力做功与电势差的关系：小结：WAB=UABq==（式中各量均有正、负）。【例2】将一电量为－2×10－8C的点电荷，从零电势S点移到电场中的M点，克服电场力做功4×10－8J，则M点的电势M=；若将该电荷从M点移到N点，电场力做功14×10－8J，则N点电势N＝；M、N两点电势差为．【变式训练2】有一带电量q=－3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10-4J．从B点移到C点时电场力

6、做功9×10-4J．问：⑴AB、BC、CA间电势差各为多少?⑵如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?二、等势面1．电场中电势相等的点所组成的面为等势面，其特点有：（1）各点电势相等，等势面上任意两点间的电势差为零，电荷沿着等势面运动时电场力不做功。（2）电场线跟等势面，且由电势的等势面指向电势的等势面。（3）等差等势面越密集的地方,电场强度越大。一组等势面中越密集的地方，电场强度越大。（4）等势面上各点的电势相等但电场强度相等．（5）两个等势面永不相交，也不会相

7、切．【例3】如右图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知下列说法错误的是（   ）A.三个等势面中，c的电势最高B．该点电荷通过P点时的电势能较Q点大C．该点电荷通过P点时的动能较Q点大D．该点电荷通过P点时的加速度较Q点大【变式训练3】如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角θ.若空

8、间存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E＝100V/m，则O、P两点的电势差可表示为(　　)AUOP＝－10sinθ(V)；BUOP＝10sinθ(V)；CUOP＝－10cosθ(V)；DUOP＝10cosθ(V)【变式训练4】如图所示，匀强电场中的一组等势面A、B、C、D相邻间距离为2cm，电势差为10V，等势面与AD连线的夹角为600，则场强E＝；离A点1.5cm的P点电势为V。三、匀强电场中场强与电势差的关系1.匀强电场中两点间的