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1、第十三章 电场,第五节 电势差与电势,你认识电场吗？,1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的周围存在电场。场的物质性,2、电场和实物（即由原子、分子等组成的物质）一样，具有力的性质和能的性质。,电场力的性质引入电场强度E,电场能的性质引入？,独山子一中 2005、12、4,五、电势差 电势,如何研究电场能的性质？,地球附近的重力场跟负电荷的电场相似,做功特点,WAB=W1=mgLcos,W2=WAC=mgLcos,WADB=W3=mgLcos,WCB=0,WAC=W2=mgLcos,WAB=W1=qELcos,WADB=W3=qELcos,WAB=W2=qELcos,W2=WAC=qELcos
2、,WCB=0,小结：重力做功与路径无关，只取决于始、末位置的高度差。,同重力一样，电场力做功也跟路径无关，只取决于始、末位置的电势差。,势 差,1、WABG，WAB/G 恒量hAB,1、WABq，WAB/q恒量UAB,2、比值定义法：高度差hAB=WG/G,2、比值定义法：电势差UAB=WAB/q,hAB与G无关，只取决于始、末的位置。,UAB与q（包括大小、正负）无关，只取决于始、末的位置。,电势差,电荷 q 在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q，叫做AB两点间的电势差，用UAB表示，也称做AB两点间的电压,1.定义：,2.定义式：,等于单位正电荷
3、由A点移动到B点时电场力所做的功。,3.UAB在数值上的含义：,4.单位：,优特,符号是V，1V=1J/C,【例题1】将一个电量为210-9C的点电荷从电场中的M 点移到N点，需克服电场力做功1.4108J，M、N两点间的电势差 UMN为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？UNM为多少？,解：由电势差的定义式可知 UMN=WMN/q,UMN=UNM,UNM=WNM/q,=(1.4108 J)/(210-9C)=7V,=(1.4108 J)/(210-9C)=-7V,将W和q的正负号代入计算,势,高度是特殊的高度差,电势是特殊的电势差,高度差hAB=hA-hB,hA=hAO=hA-hO,
4、hA=hAO=WAO/G,UAB=A-B,A=UAO=A-O,A=UAO=WAO/q,一般取地面或最低点为参考点,一般取无穷远处或电场中的接地点为参考点,电势,电场中某点的电势等于该点与参考点之间的电势差，用来表示。,1.定义：,2.在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势）时电场力所做的功。,3.一般取无穷远处或电场中的接地点为参考点,4.沿着电场线的方向电势越来越低。,【例题2】在电场线上有A、B、C三点，设C点接地，将1C的正电荷由A移到C点，电场力做功为5J；再将该电荷由B移到C，电场力做功为-8J，求A、B 分别是多大？UAB=?,解：由电势的定义式可知 A=UAC=WAC/
5、q=,B=UBC=WBC/q=,(5J)/1C=5V,(-8 J)/1C=-8V,UAB=A B=5V-(-8V)=13V,A,B,C,+,想一想,1、高度差、高度与零高度点的选择有关吗？2、电势差、电势与零电势点的选择有关吗？,A,B,C,D,0V,1V,2V,3V,小结：高度和电势都具有相对性，与零势点的选择有关，而高度差和电势差与零势点的选择无关。,E,0V,1V,2V,-1V,做功与势能变化关系,重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。即 WG=-EP，重力势能具有相对性，与零势能点的选择有关；沿着重力场的方向高度越来越低。,电场力做正功，电势能E减少；电场力做负功，电势能
6、E增加。即 W电=-E,电势能具有相对性，与零势能点的选择有关。沿着电场线的方向电势越来越低。,【例题3】在电场中有A、B两点，A=20V，B=30V，将q=6106C的点电荷从A点移到B点电场力做多少功？电势能变化了多少？,解：UAB=A B=20V(30V)=50V,WAB=qUAB=(6 106)50J=3 104J,电势能增加了3 104J,主要公式,二、WAB=qUAB,四、A=UAO=WAO/q,三、UAB=A-B UAB=-UAB,（将WAB和q正、负号一同代入）,（两种处理方法）,1、将UAB和q正、负号一同代入；,2、将UAB和q的绝对值代入，根据力和位移（或运动）方向来判断功的正、负。,一般取绝对值,特殊的电势差,课本第130页 练习四1,2题,家庭作业,课本P130 练习四课本第130页 练习四4，5题,巩固练习,
