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(共41张PPT)
2. 电势差
类比法
重力场
电场
重力
电场力
重力势能
电势能
重力做功
电场力做功
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：
了解电势差的含义
1.理解掌握电势差的概念、定义式。
2.能够根据电势差的定义式求解两点间电势差。
3.会用 求解电场力做功。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
【探究一：电势差与电势的关系】
+
F
E
A
B
在电场中两点间
？
？
？
0
1. 定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。
UAB= A－ B
UBA= B－ A
UAB=－UBA
2.单位：伏特 V
3.电势差也叫电压
4.电势差是标量，但有正负
UAB= A－ B
UAB＞0
UAB＜0
A＞ B
A＜ B
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
【探究归纳】高度和电势都具有相对性，电势与零电势点的选取有关，但电势差与零电势点的选取无关。
E
0V
1V
2V
-1V
【探究二：电势差的绝对性】
1.描述电势差时，必须指明是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，
而B、A间的电势差记为UBA。
2.电势差与零电势点的选取无关。
3.电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定。电势差UAB与试探电荷q无关。
4.电势差是标量，正负不表示方向，表示电场中两点电势的相对高低。
【 对电势差的理解】
5.推论：
电势φ
(1)(电场中某点的)电势
与电势零点的选取有关
(2)电势由电场本身决定，
反映电场的能的性质
(3)相对量
(4)标量，可正可负
电势差UAB＝φA－φB
(1)某点的电势在数值上等于该点与电势零点之间的电势差。
(2)电势与电势差的单位相同，皆为伏特(V)
(1)(电场中两点间的)电势差与电势零点的选取无关
(2)电势差由电场和这两点间的位置决定
(3)绝对量
(4)标量，可正可负
联系
区别
【规律总结】电势和电势差的区别
探究情景：将试探电荷q由电场中A点移动到B点，由静电力做功和电势能的关系可知：
【探究三：静电力做功与电势差的关系】
【探究结论】静电力做功与电势差的关系
或
关系式：
应用 或 WAB=qUAB的规范要求：
1.加下标时: WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。
2.不加下标：将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或电场做功的正负。
【注意】
【规律总结】静电力做功的四种求法
（1）功的定义法：W＝ Flcosθ 或W＝ qEscosθ 求解匀强电场中静电力做的功。
（2）电势差法：WAB＝qUAB
（3）电势能变化法： WAB＝EPA －EPB
（4）动能定理：W电+W其他力= ΔEK
注意：方法（2）（3）（4）适用于任何电场
例1：在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电力做功1.5 ×10-7J。再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做功-4.0 ×10-7J。
（1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？
（2）A、B间， B、C间， A、C间的电势差各是多少？
（3）把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？
（4）根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置。
解析：（1）电荷从A移动到B，静电力做正功，所以A点电势比B点高。电荷从B移动到C，静电力做负功，所以C点电势比B点高。
但C、B间电势差的绝对值比A、B间电势差的绝对值大，所以C点电势最高，A点次之，B点电势最低。
（2）A、B间电势差：
故A点电势比B点电势高75V.
B、C间电势差：
故C点电势比B电势高200V。
A、C间电势差：
（3）负电荷从A移动到C时，静电力做功
即静电力做正功
（4）A、B、C三点在电场的示意图可能是：
C
A
B
【解析】
据动能定理有：
ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6 ×10-19J
即：1eV =1.6 ×10-19J
【互动探究】在研究微观粒子时常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。
地图中常用等高线来表示地势的高低
探究四-形象描述电势高低的方法
A
在此面上移动电荷时
B
B′
W =0
E
B
B′
B
B′
又 W =qU
此面上各点间电势相等
U=0V
在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面。
等势面
电场中，电势相等的点构成等势面。
B
A
+
m
p
q
在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。
E
同一等势面上的点，电势都相等
电场线与等势面垂直，并指向电势低的等势面。
+
C
D
+
四、等势面
1.点电荷电场中的等势面：
以点电荷为球心的一簇球面
几种典型电场的等势面：
点电荷的等势面与等高线对比示意图
2.等量异种点电荷电场中的等势面：
两簇对称曲面
等量异种点电荷的等势面与等高线对比示意图
O
M
N
【互动探究】在电荷连线中垂线上电势分布规律
1.若规定无限远处电势为零，则φ0 0（大于、等于、小于）
2.比较M、N两点的电势大小？
等于
3.等量同种点电荷电场中的等势面：
两簇对称曲面
等量同种点电荷的等势面与等高线对比示意图
O
M
N
【互动探究】在电荷连线中垂线上电势分布规律
1.若规定无限远处电势为零，则 0（大于、等于、小于）
2.比较M、N两点的电势大小？
大于
4.匀强电场中的等势面：
垂直于电场线的一簇平面
5.形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面
电势
等势面
1.等势面与电场线相垂直
2.电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面
3.两个不同的等势面永不相交
电场中电势相等的点构成的面
电场中两点间电势的差值
电势差
1.（多选）关于等势面，正确的说法是（ 　）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
CD
2.如图，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 a、 b和 c， a＞ b ＞ c。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
3.（2025·云南高考）某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为－2V、－1V、1V、2V的等势线上，则（ ）
A．a、b、c、d中a点电场强度最小
B．a、b、c、d中d点电场强度最大
C．一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV
D．一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV
C
4.如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP和φQ。一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则（　　）
A．若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功
B．若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功
C．直线c位于某一等势面内，φM<φN
D．直线a位于某一等势面内，φM>φN
C
5.（多选）等间距虚线a、b、c、d表示匀强电场中的四个等势面。两带电粒子M、N沿着a、d等势面射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M带正电，不计粒子重力，则（　　）
A．N带负电
B．等势面a的电势低于等势面b的电势
C．运动过程中，带电粒子M的电势能逐渐减小
D．运动过程中，带电粒子N的动能逐渐减小
AC
6.（多选）在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其电场中的电势φ在x轴正半轴上的分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．Q1为负电荷，Q2为正电荷
B．Q1电量小于Q2的电量
C．x1处的电场强度为零
D．电量为-q的检验电荷从x2位置移到无穷远的过程中，电场力做功为
BD
7.如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是φA=5V，φB=-2V，φC=0，将电荷量q=-6×10-6C的点电荷从A移到B电场做功多少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？电势能变化了多少？该点电荷在三点中哪一点时电势能最大？
A
B
C
解析：
（1）将点电荷从A移到B，电场力做功
J=-4.2×10-5J
可知，电场力做了4.2×10-5J的负功，因此电势能增加了4.2×10-5J ．
A
B
C
A
B
C
（2）将点电荷从B移到C，电场力做功
J=1.2×10-5J．
　因为电场力做正功1.2×10-5J，所以电势能减少了1.2×10-5J．
（3）由　　　　可知，该点电荷在B处的电势能最大，
J=1.2×10-5J．
时间是无声的脚步，不会因为我们有许多事情需要处理而稍停片刻。
名言警句

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