2023學年完整公開課版【教學】電勢差

2電勢差第十章靜電場中的能量新課引入1.定義：在電場中，兩點之間電勢的差值叫作電勢差，電勢差也叫作電壓。3.單位：

伏特(V)1V=1J/C4.是標量：正負代表一點比另一點電勢高或低。UAB

=φA-φB2.定義式:注:

UAB大于0，說明A點電勢大于B點，反之小于B點。一、電勢差

電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q，叫做A、B兩點間的電勢差。5.比值定義法:一、電勢差

WAB跟路徑無關，UAB也是跟路徑無關；且跟WAB

和q都無關，只是由電場本身和兩點位置有關。6.決定因素:7.電場力做功：WAB=UABq

注意：計算時將UAB和q的正負號代入。電場力做功只與兩點間的電勢差和電荷量有關，與路徑無關。一、電勢差對電勢差的理解高度差hAB

=hA-hBhA

=hAO

=hA

-hOhA=hAO

=WAO/G電勢差UAB

=φA-φBφA=UAO=φA

-φOφA=UAO

=WAO/q一般取地面或最低點為參考點一般取無窮遠處或電場中的接地點為參考點一、電勢差想一想1.高度差、高度與零高度點的選擇有關嗎？2.電勢差、電勢與零電勢點的選擇有關嗎？結(jié)論：電勢和高度都具有相對性，與參考點的選擇有關，而電勢差和高度差與參考點的選擇無關。一、電勢差二、等勢面1.等勢面：電場中電勢相同的點所構(gòu)成的面。通常相鄰等勢面之間的電勢差相等。(稱為等差等勢面）2.典型電場的等勢面不同電場的等勢面特點是不一樣。點電荷電場的等勢面帶電導體周圍電場的等勢面二、等勢面等量點電荷電場的等勢面二、等勢面勻強電場的等勢面二、等勢面3.等勢面的特點（1）在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功。（2）電場線跟等勢面垂直，且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。（3）等勢面密處場強大、電場線密，等勢面疏處場強小、電場線疏。

（4）不同等勢面在空間不相交、不相切。（5）處于靜電平衡狀態(tài)的導體是一個等勢體，其表面為一個等勢面，勻強電場的等勢面是一組相互平行的疏密均勻的平面。二、等勢面項目重力場電場定義場強（矢量）場力勢（標量）勢差（標量）地球附近的引力場存在于電荷周圍的場重力場強度g=G/m，方向：豎直向下電場強度E=F/q，方向：正電荷在該點所受電場力方向重力G=mg電場力F=qE高度差hAB=hA–hB，與參考點選取無關電勢差UAB=φA-φB，與參考點選擇無關高度h與參考點的選取有關，具有相對性電勢φ與參考點的選取有關，具有相對性三、重力場和電場的比較項目重力場電場勢能（標量）做功特點場力做功與勢能變化的關系重力勢能EP=mgh，與參考平面選取有關電勢能ε=qφ，與參考平面選取有關力做正功，重力勢能減少；力做負功，重力勢能增加WAB=EPA-EPB

力做正功，電勢能減少；力做負功，電勢能增加。WAB=EA-EBWAB=mghAB

只與始、末位置有關，與路徑無關WAB=qUAB

只與始、末位置有關，與路徑無關三、重力場和電場的比較例1在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A點移動到B點，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移動到C點，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(1)A、B、C三點中，哪點電勢最高？哪點電勢最低？典題剖析解析:

(1)電荷從A點移動到B點，靜電力做正功，所以A點電勢比B點電勢高。電荷從B點移動到C點，靜電力做負功，所以C點電勢比B點電勢高。但C、B之間電勢差的絕對值比A、B之間電勢差的絕對值大，所以C點電勢最高，A點電勢次之，B點電勢最低。例1在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A點移動到B點，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移動到C點，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(2)A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？典題剖析解析:

(2)根據(jù)靜電力做的功與電勢差的關系，A、B間和B、C間的電勢差為所以A、C

間的電勢差為例1在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A點移動到B點，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移動到C點，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(3)把電荷量為-1.5×10-9C的點電荷從A點移動到C點，靜電力做的功是多少？典題剖析解析:(3)

WAC＝q′UAC＝（-1.5×10-9）×（-120）J＝1.8×10-7J例1在勻強電場中把電荷量為2.0×10-9C的點電荷從A點移動到B點，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個電荷從B點移動到C點，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(4)根據(jù)以上結(jié)果，定性地畫出電場分布的示意圖，標出A、B、C三點可能的位置。典題剖析解:

例2下列關于電場的描述，正確的是()A.