電勢差

【教學(xué)目標(biāo)】

1．知道電勢差的概念，知道電勢差與電勢零點的選擇無關(guān)。

2．掌握兩點間電勢差的表達式，知道兩點之間電勢差的正、負(fù)與這兩點電勢高低

之間的對應(yīng)關(guān)系。

3．知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差的關(guān)系，會應(yīng)用靜電力做

功的公式進行計算。

【教學(xué)重難點】

知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差的關(guān)系，會應(yīng)用靜電力做功的

公式進行計算。

【教學(xué)過程】

一、新課教學(xué)

1．電勢差：（又叫電壓）

（1）定義：電場中兩點間電勢的差值叫作電勢差，也叫電壓。

電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中，電場力做的功WAB與電荷

量q的比值，叫A、B兩點之間的電勢差UAB。

（2）定義式：

???

???=?

（3）單位：伏特符號：V1V=1J/C

（4）物理意義：

電勢差的值即為電場力作用下兩點間移動一庫侖的正電荷電場力做的功。

例如：UAB=10V，移動1庫侖正電荷電場力做功為10J，移動1庫侖負(fù)電荷電場力

做功－10J。

2．靜電力做功與電勢差的關(guān)系

教師引導(dǎo)：

（1）由什么決定？跟、有關(guān)嗎？

由電場?本??身的因素決；與???、?無關(guān)

（2）跟、有關(guān)嗎?？???

跟、???都有?關(guān)???

????

注意：應(yīng)用公式，時應(yīng)注意各物理量都有符號。

?????

?=????=?

3．電勢與電勢差的比較：

（1）電勢差是電場中兩點間的電勢的差值，

（2）電場中某一點的電勢的大小，與選取的?參?考?=點?有?關(guān)?；??電勢差的大小，與選取

的參考點無關(guān)。

（3）電勢和電勢差都是標(biāo)量，單位都是伏特，都有正負(fù)值：

電勢的正負(fù)表示該點比參考點的電勢大或小；

電勢差的正負(fù)表示兩點的電勢的高低。

【例1】在勻強電場中把電荷量為2.0×10－9C的點電荷從A點移動到B點，靜電

力做的功為1.6×10－7J。再把這個電荷從B點移動到C點，靜電力做的功為-4.0×10－7J。

（1）A、B、C三點中，哪點電勢最高？哪點電勢最低？

（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？

（3）把電荷量為-1.5×10－9C的點電荷從A移動到C，靜電力做的功是多少？

（4）根據(jù)以上結(jié)果，定性地畫出電場分布的示意圖，標(biāo)出A、B、C三點可能的位

置。

【解答】

（1）A→B，電場力正功，

B→C，電場力負(fù)功，??，>但?|?|||

??>???????>?????∴??>??

1.6×10－7-4.0×10－7

∴（?2?）>??>??，

2.0×10－92.0×10－9

??????

???=?=V=80V???=?=V=?200V

（）

3???=???+???=80V?200V=?120V

'97

（4）???=????=?1.5×10×?120J=1.8×10J

說明：應(yīng)用計算時，注意各物理量用正負(fù)值代入。

???

??

?=?－

【例2】一個電荷量為1×105C的電荷，從電場外某點移到電場內(nèi)的一點A時，

克服電場力做功0.006J，則A點的電勢為600V；如果此電荷從電場外移到電場內(nèi)

的另一點B時，電場力做功0.002J，則B點的電勢為200V，UAB=400V；若有

另一電荷量為0.2C的負(fù)電荷從A移到B點，電場力做正功，大小為80J。

4．等勢面

定義：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做等勢面。

教師引導(dǎo)：

（1）觀察等勢面與電場線的疏密情況有什么特點？說明什么問題？

（2）觀察等勢面與電場線的的方向有什么特點？

（3）思考：在等勢面上移動電荷，靜電力做功有什么特點？

總結(jié)等勢面的特點：

（1）等勢面越密的位置，電場強度越大。

（2）等勢面與電場線垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

（3）在等勢面上移動電荷靜電力不做功。

展示幾種常見電場的等勢面

【練習(xí)1】如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分

別為、和，一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示。由圖可

知（??）????

A．粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功

B．粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功

C．粒子從K到L的過程中，電勢能增加

D．粒子從L到M的過程中，動能減少

【練習(xí)2】如圖所示，三個等差等勢面上有a、b、c、d四點，若將一個正電荷由c

經(jīng)a移動到d電場力做正功W1，若由c經(jīng)b移動到d電場力做正功W2，則（）

A．，

B．?1>?2，?1>?2

C．?1<?2，?1<?2

D．?1=?2，?1<?2

?1=?2?1>?2

二、課堂小結(jié)

1.電勢差：兩點的電勢之差，也叫電壓。

2.電勢差的單位：伏特符號V1V=1J/C

3.電勢差是標(biāo)量。

4.靜電力做功與電勢差的關(guān)系：

???=????