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电势差
在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件，人体所能承受的最大安全电压只有36V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？
因为小鸟两脚间的电势差很小
电压是什么?
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？
问题引入：
类比法
重力场
电场

重力
某点的高度
重力势能
重力做功
WG= EP1-EP2
两点间高度差
电势能
电场力
电场力做功
WAB= EPA-EPB
某点的电势
？？？
两点间的电势差值
1、电势差：
电场中两点间电势的差值叫电势差，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
问题1：UAB和UBA是什么关系？
一、电势差与电势的关系
电势差的正负表示两点电势的高低，
电势差的大小与零电势的选取无关。
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，电场力所做的功
????
?
????
?
????
?
?????????????=?????????????????????????
?
=?????????????????????????
?
=????(?????????????????)
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?????????????=????????????????
?
=????????????????
?
????????????=????????????????
?
2. ????????????跟????、????????????有关吗？
?
1. UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
由电场本身的因素决定；与WAB、q无关
跟q、UAB都有关
注意：应用公式φ=EP/q，UAB=WAB/q时应注意各物理量都有符号。
????????????=????????????????=?????????????????????????????
?
【说明】
1.电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质；
2.在国际单位制中，电势差的单位：伏特（V）
3.电势差即电压；
4.若已知电场中两点的电势差????????????，则?????????????=????????????????
?
=?????????????????
?
（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？
例1：在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为-4.0×10-7J。
（1）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？
????????>????????
?
????????>
?
????????????=????????????????=????.????×????????－????????.????×????????－????????=????????????
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????????????=????????????????=?????.????×????????－????????.????×????????－????????=?????????????????
?
????????????=????????????+????????????=?????????????????????????????=?????????????????
?
例2：图中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点的距离。在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中（ ）
A.电场力做功qU
B.克服电场力做功qU
C. 电场力做功大于qU
D.电场力做功小于qU
????
?
a
?
b
?
c
?
d
?
e
?
三、等势面
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
（1）观察等势面与电场线的疏密情况有什么特点？说明什么问题？
（2）观察等势面与电场线的的方向有什么特点？
（3）思考：在等势面上移动电荷，静电力做功有什么特点？
等势面特点
1.等势面越密的位置，电场强度越大。
2.等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
3.在等势面上移动电荷静电力不做功。
问题：等势面能相交、相切吗？
【思考】 以无限远处电势为零，点电荷电场中各点电势的符号
【特点】
（1）正电荷：各点电势均为正值
（2）负电荷：各点电势均为负值
(1).点电荷
几种常见电场的等势面
(2)、等量异号电荷
【思考】 等量异号电荷，连线和中垂线上电势怎样变化？
【特点】
1、中垂线所在平面是一个零势面，各点电势均为0；
2、以中垂线为分界线，靠近正电荷一侧各点电势为正；靠近负电荷一侧各点电势为负。
【思考】 在两等量正电荷中垂线上电势怎样变化？
【特点】
等量正电荷（负电荷）连线的中垂线上中点O的电势最高（低），从中点O到两侧无穷远处，电势逐渐降低（升高）。
E
E
(3).等量同号电荷
(5)、匀强电场中的等势面：
垂直于电场线的一簇等间距平面
(4)、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面
等势面越密集的地方，电场强度越大。
等势面的特点：
（1）在同一等势面上两点间移动电荷，电场力不做功。
（2）电场线和等势面垂直，并由电势高的等势面指向电势低的等势面。
（3）两个相邻等势面间的电势差是相等的，这样的等势面叫做等差等势面。
等差等势面密的地方场强大，等差等势面稀疏的地方场强小。
（4）任何两个等势面都不相交。
（5）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面，匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均匀的平面。
例3.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为????????、????????和????????，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知（ ）
A .粒子从K到L的过程中，电场力做负功
B .粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C .粒子从K到L的过程中，电势能增加
D .粒子从L到M的过程中，动能减少
?
AC
例4.如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则（ ）
A . ????????>????????，????????>????????
B . ???????? C . ????????=????????，???????? D . ????????=????????，????????>????????
?
D
1.电势差：两点的电势之差，也叫电压。
2.电势差的单位：伏特 符号V 1V=1J/C
3.电势差是标量。
4.静电力做功与电势差的关系：
5.电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。
6.电势的高低与参考点的选取有关，但电势差与参考点的选取无关。
????????????=????????????????
?
????????????=????????????????
?
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