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§2 电势差
人教版(2019)必修 第三册
第十章 静电场中的能量
贰
电势差
叁
等势面
肆
课堂练习
目
录
壹
新课引入
必修三
新课引入
壹
如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。
某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？
思考与讨论：
电势差
贰
1、电势差定义： 电场中两点间电势的差值，也叫电压。
则有：
或者表示成
显然
设电场中A点的电势为
，B点的电势为
思考：若以C点为零电势点,则A点的电势为多少 D点的电势为多少 A、D两点的电势相差多少？
类比
2.电势有相对性，与参考面的选择有关，而电势差与零参考面的选择无关。
思考：电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？
（1）若电势差为正值，即UAB=φA-φB>0，那么φA>φB；
（2）若电势差为负值，即UAB=φA-φB<0，那么φA<φB；
3.电势差的正负表示两点电势的高低关系。
4.静电力做的功与电势差的关系
A
B
如图，电荷q从电场中的A移动到B，已知A点电势φA，B点电势φB，求电场力做的功。
普遍适用，各量均带正负号.
电势差的另一种定义方法-比值定义法
（1）电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功。
4.静电力做的功与电势差的关系
（2）由电场本身的因素决定，与WAB、q无关。
(4)电场分布示意图和A、B、C三点可能的位置如图所示
等势面
叁
1、地图中的等高线
2、等势面：把在电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。
3、等势面的特点：
（1）同一等势面上移动电荷，静电力不做功；
（2）电场线跟等势面垂直，并且有电势高的等势面指向电势低的等势面；
（3）等差等势面的疏密反映电场强度的大小。
（4）不同等势面在空间不相交、不相切
等势面是与电场线垂直，间隔相等，相互平行的一簇平面。
4、常见等势面
匀强电场
4、常见等势面
点电荷
等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。
4、常见等势面
等量同种电荷
等势面是两簇对称曲面，两电荷的连线上中点电势最低；中垂线上中点电势最高，向两侧电势逐渐降低，以中点对称的两点电势相等。
4、常见等势面
等量异种电荷
是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个等势面（电势为零），从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低。
等势面越密集的地方，电场强度越大。
4、常见等势面
带电导体的等势面
课堂练习
肆
1．在电场中，两点间的电势差为两点间的电势差为，则三点电势高低关系为（　　）
A．
B．
C．
D．
C
2．对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（　　）
A．电势差的定义式，说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电量q成反比
B．将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1V
C．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功
D．电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其它力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
B
3．把电荷量q=5×10-5 C的点电荷从电场中的a点移到b点，电场力做功为3×10-2 J，则a、b两点间的电势差和减少的电势能为（　　）
A．6×102 V，3×10-2 J
B．6×102 V，-3×10-2 J
C．-6×102 V，3×10-2 J
D．-6×102 V，-3×10-2 J
A
4．如图表示某电场等势面的分布情况，下列说法正确的是（　　）
A．将试探电荷放在电场中的B点，受到静电力的方向沿该处曲线的切线方向
B．电子运动先后经过A、B两点，电子在A、B两点受到的静电力大小相等
C．把电子从b等势面移动到e等势面，电子的电势能增加了15ev
D．在电场中的A、B两点放置相同试探电荷，试探电荷的电势能相同
D
5．静电透镜是由带电导体产生的静电场来使电子束聚焦和成像的装置。某静电透镜内的等势线分布如图虚线所示，图中实线为电子的运动轨迹，不计电子重力，则（　　）
A．电子在a点处所受电场力方向与a处虚线相切
B．电子在b点所受的电场力小于在f点所受的电场力
C．电子从c到d，电场力做正功
D．若电子在a点处动能为40 eV，则在c点处动能为60 eV
D
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