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10.2 电势差
人教版必修第三册（2019）
情境二：我们在操场做莱顿瓶的实验。
问1 ：重力势能有没有变化；
问2 ：猜想：在教室中重复莱顿瓶的实验，现象会和在操场的现象一样吗？
情境一 ：我们从操场走到2楼的教室。
问1 ：重力势能有没有变化；
问2 ：重力做正功还是负功；
任务 一 ：2 楼班级和操场的莱顿瓶实验的结果 一 样吗？
§10 . 2 电 势差
重力场
静电场
引力
库仑力
重力做功
静电力做功
重力势能
电势能
重力势（高度）
电势
高度差
电势差
§10 . 2 电 势差
类比重力场思考静电场中
+



UAB = A -
B
UBA = B － A
UAB =－UBA
§10 . 2 电 势差
思考： 影响静电力做功的是电势值还是电势的差值呢？
在电场中两点间
A
B
0
E
F
1. 定义：我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差。
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＞0 A ＞ B
§10 . 2 电 势差
UAB = A -
A ＜ B
电势差的概念
B
5.推论：
UAB＜0
WAB = － Ep ＝EpA －EpB
=q A －q ＝Bq( A － B＝) qUAB
§10 . 2 电 势差
电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值
电荷q从A点移动到B点，求电场力做的功
静电力做功与电势差的关系
E
A
F
适用于恒力和变力做功
B
比较 电势φ
电势差U
联 系 数值关系 UAB = φA-φB，当φB ＝0时，UAB = φA 单位 相同，均是伏特(V) 标矢性 都是标量，且均具有正负 物理意义均是描述电场的能的性质的物理量
§10 . 2 电 势差
电势差与电势的联系
我们学过的静电力做功的四种常用求法
（1）功的定义法： W＝ FLcos θ或W＝ qELcosθ 适用匀强电场
（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
§10 . 2 电 势差
注意：方法（2）、（3）、（4）适用于任何电场
规律总结
§10 . 2 电 势差
练习巩固
【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：
B、C间电势差：
A、C间电势差：
§10 . 2 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
UAC＞ UAB C A B
§10 . 2 电 势差
为何是“ 可能的 ”？
E
思考：我们前面用重力场来类比静电场。
猜想1 ：在静电场中移动带电物体会不会也存在电势能不发生变化的情况；
猜想2 ：如果猜想1成立那么把相同电势的点链接起来的 线应该称作什么？
情境：老师将莱顿瓶从水平桌面的左边匀速移动到水平桌面的右边。
问1 ：莱顿瓶的重力势能有没有变化？为什么？
问2 ：地理中把高度相同的点连成的线称作什么？
§10 . 2 电 势差
任务二：电子移动时电场力是否 一 定做功
等势面
WAB = ？
WAB′ =WAB + WBB′
§10 . 2 电 势差
如果我们把电势相同的各点连接起来会是什么样呢？
寻找电势相等的点
B′ ′==W
B
A
等势面
′
′
B
E A
B
B
B
§10 . 2 电 势差
在电场中，电势相同的各点构成的面叫作等势面。
W =0
又 W =qU
此面上各点间电势相等
在此面上移动电荷时
U=0V
B
B
′
§10 . 2 电 势差
匀强电场的等势面
匀强电场的等差等势面
匀强电场的等差等势线
§10 . 2 电 势差
做一做：请根据正点电荷电场线分布，画出等势面。
正点电荷的等势面
山峰的等高线
φ降低
E
§10 . 2 电 势差
B.
φ降低
.A
. C
负点电荷的等势面
不 等 间 距 同 心 球 面
孤立负点电荷等差等势面
深井的等高线
§10 . 2 电 势差
等量同种电荷的等势面
等量同种电荷等差等势面
底部连在一起的两座山峰
§10 . 2 电 势差
GeoGeb ra 演示两个点电荷的等势面
D B C
§10 . 2 电 势差
等量异种电荷的等势面
等量异种电荷等差等势面
高峰与深井的等高线
o A
φ降低
（1）在等势面上移动电荷时，静电力不做功。
（2）电场线跟等势面垂直，且由高电势指向低电势。
（3）两等势面一定不相交。
（4）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。
（5）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。
§10 . 2 电 势差
等势面的特点
§10 . 2 电 势差
1 、课后练习作业
智慧课堂软件完成练习作业
2 、课后探究作业
（ 1 ）莱顿瓶改进方案：使莱顿瓶的电势差量化
（ 2 ）在塑料瓶外面贴上铝箔纸可以制作莱顿瓶，
那如果直接使用铝瓶作为材料能否制作成莱顿瓶？
§10 . 2 电 势差
巩固练习

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