帶電粒子在電場中的運(yùn)動（1）電勢差 等分法求電場 【備課精講精研】高二上學(xué)期物理滬科版（2020）必修第三冊

高中物理必修三第九章靜電場第五節(jié)帶電粒子在電場中的運(yùn)動（1）電勢差等分法求電場一層樓大約多高？3m樓層高度和其所在的樓層有關(guān)系嗎？無關(guān)某一點(diǎn)的高度是相對高度任何樓層的高度差是絕對高度電勢也是個相對值需要規(guī)定無窮遠(yuǎn)處是零電勢能點(diǎn)那A、B兩點(diǎn)的電勢的差值是否有和高度差一樣的性質(zhì)呢？AB說明A、B兩點(diǎn)電勢的差值和零電勢點(diǎn)選取無關(guān)！EqAC+qEBx1x2EqAC+qEBx1x2注意下標(biāo)順序定義：一、電勢差電場中兩點(diǎn)間電勢之差稱為電勢差設(shè)電場中A點(diǎn)的電勢為φA，B點(diǎn)的電勢為φA先A后B兩點(diǎn)間的電勢差用符號UAB

表示先B后A兩點(diǎn)間的電勢差用符號UBA

表示單位：在國際單位制中電勢差的單位也是伏特，簡稱伏，用符號V表示。注意下標(biāo)順序一、電勢差電勢差也叫做電壓可以把電路理解為一種特殊的電場一、電勢差電勢差是標(biāo)量若它的正負(fù)表示什么呢？二、電勢差與電場力做功之間的關(guān)系EqA+qE在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，沿電場線方向有A、B兩點(diǎn)，電勢分別為φA和φB，距離為x。求電荷量分別為+q的試探電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)電場力做的功。BUABφAφB功能關(guān)系x二、電勢差與電場力做功之間的關(guān)系EqA+qE在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，沿電場線方向有A、B兩點(diǎn)，電勢分別為φA和φB，距離為x。求電荷量分別為+q的試探電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)電場力做的功。BUABφAφB功能關(guān)系x=功和電勢差的關(guān)系雖然是從勻強(qiáng)電場中推導(dǎo)出，但是仍然適用于非勻強(qiáng)電場二、電勢差與電場力做功之間的關(guān)系我們將表達(dá)式稍許變形可以得到電勢差的另一種表達(dá)式A、B兩點(diǎn)間的電勢差等于將電荷q從電場中A點(diǎn)移動到B點(diǎn)靜電力所做的功WAB與電荷量q之比。因?yàn)殡妶隽儆诒Ｊ亓﹄妶隽ψ龉吐窂綗o關(guān)電勢差和路徑無關(guān)由于通過比值定義法得到電勢差的表達(dá)式，可以發(fā)現(xiàn)電勢差和檢驗(yàn)電荷也無關(guān)注意下標(biāo)順序注意帶入正負(fù)示例1在勻強(qiáng)電場中把電荷量為2.0×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個電荷從B點(diǎn)移動到C點(diǎn)，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(1)A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大?解：示例1在勻強(qiáng)電場中把電荷量為2.0×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，靜電力做的功為1.6×10-7J。再把這個電荷從B點(diǎn)移動到C點(diǎn)，靜電力做的功為-4.0×10-7J。(2)把電荷量為-1.5×10-9C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動到C點(diǎn)，靜電力做的功是多少?大家能定性畫出電場分布的示意圖標(biāo)出A、B、C三點(diǎn)可能的位置。解：ABCACB三、電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系EqA+qE在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，沿電場線方向有A、B兩點(diǎn)，電勢分別為φA和φB，距離為x。求電荷量分別為+q的試探電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)電場力做的功。BUABφAφB功能關(guān)系x=功和電勢差的關(guān)系=功的定義式若是勻強(qiáng)電場三、電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系僅適用于勻強(qiáng)電場若是非勻強(qiáng)電場，此式子還成立嗎？AB若是勻強(qiáng)電場不在同一條電場線的兩點(diǎn)，此式子還成立嗎？xl距離應(yīng)指沿電場線方向的距離三、電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系將公式稍許變形可以得到可以推導(dǎo)出單位如何證明此式子有沒有特殊的物理含義？等勢線越密的地方電場強(qiáng)度越大三、電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系斜率電場強(qiáng)度描述的是電勢隨空間位置變化的快慢電場強(qiáng)度是電勢對空間位置的變化率。AB1xB2B3B4所有的B點(diǎn)在等勢面上電勢沿著電場強(qiáng)度的方向降落最快示例2在勻強(qiáng)電場（電場線未知）中有直角三角形A、B、C三點(diǎn)，電勢分別為20V、40V和50V，求電場線方向和電場強(qiáng)度的大小。找出等勢面解：ABC1m1.5m找出等勢點(diǎn)勻強(qiáng)電場的電場線和等勢面相互垂直