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1、5 5 电势差电势差1 1、理解掌握电势差的概念、定义式。理解掌握电势差的概念、定义式。2 2、能够能够根据电势差的定义式进行有关计算。根据电势差的定义式进行有关计算。一、电势差与电势的关系一、电势差与电势的关系1 1、电势差:、电势差:电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电压。电压。BA设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为,B B点的电势为点的电势为则有则有或者表示成或者表示成显然显然BAABUUABBAUBAABU1 1、电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示、电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示什么意义?什么意义?2 2、电势的
2、数值与零电势点的选取有关,电势差的数值、电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取有关吗?这与力学中学过的哪个概念与零电势点的选取有关吗?这与力学中学过的哪个概念相似?相似?表示两点电势的高低表示两点电势的高低 无关无关 与高度差相似与高度差相似ABCD0V1V2V3V小结:小结:高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选取高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的选取有关,电势差与零电势点的选取无关。有关,电势差与零电势点的选取无关。E0V1V2V-1V二、静电力做功与电势差的关系二、静电力做功与电势差的关系)(BAq电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点,
3、点,PBPAABEEWBAABqUWqWUABBA即即或或BAqq应用公式应用公式 , , 时应注意各物理量都时应注意各物理量都有符号有符号qWUABBAqEP 计算时可代入符号进行计算,结果的正负只说明所计算时可代入符号进行计算,结果的正负只说明所求物理量的大小、高低和正负,也可将各物理量均取绝求物理量的大小、高低和正负,也可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其他问题。系或其他问题。例题例题1 1、在电场中把在电场中把2.02.01010-9-9C C的正电荷从的正电荷从A A点移到点移到B B点,静点,静电力
4、做功电力做功1.51.51010-7-7J J。再把这个电荷从。再把这个电荷从B B点移到点移到C C点,静电点,静电力做功力做功-4.0-4.01010-7-7J J。(1 1)A A、B B、C C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?三点中哪点电势最高?哪点电势最低?(2 2)A A、B B间,间,B B、C C间,间,A A、C C间的电势差各是多大?间的电势差各是多大?(3 3)把)把-1.5-1.51010-9-9C C的电荷从的电荷从A A点移到点移到C C点,静电力做多少点,静电力做多少功?功?(4 4)根据以上所得结果,定性地画出电场分布的示意图,)根据以上所得结果,定性地画出电
5、场分布的示意图,标出标出A A、B B、C C三点可能的位置。三点可能的位置。解析:解析: (1 1)正电荷从)正电荷从A A移动到移动到B B,静电力做正功,所以,静电力做正功,所以A A点的电点的电势比势比B B点的高。电荷从点的高。电荷从B B移动到移动到C C,静电力做负功,所以,静电力做负功,所以C C点的电势比点的电势比B B点的高。但点的高。但C C、B B间的电势差的绝对值比间的电势差的绝对值比A A、B B间的电势差的绝对值大,所以间的电势差的绝对值大,所以C C点电势最高,点电势最高,A A点次之,点次之,B B点电势最低。点电势最低。(2 2)A A、B B之间的电势差之
6、间的电势差qWUABABVV75100 . 2105 . 197A A点的电势比点的电势比B B点高点高75V75VB B、C C间的电势差间的电势差qWUBCBCVV200100 . 2100 . 497C C点的电势比点的电势比B B点的电势高点的电势高200V200VA A、C C间的电势差间的电势差BCABACUUUVVV12520075C C点电势比点电势比A A点的电势高点的电势高125V125V(3 3)电荷)电荷 从从A A点移动到点移动到C C点时,静电力点时,静电力做的功为做的功为9q1.5 10 C ACACWq U97( 1.5 10 ) ( 125)J1.875 10
7、 J (4 4)电场分布示意图和)电场分布示意图和A A、B B、C C三点可能的位置如图三点可能的位置如图B BA AC C例题例题2 2如图所示,在同一条电场线上有如图所示,在同一条电场线上有A A、B B、C C三点,三点的电势三点,三点的电势分别是分别是 , , ,将电荷量,将电荷量 的点电荷从的点电荷从A A移到移到B B,电场力做功多电场力做功多少?电势能变化了多少?若将该电荷从少?电势能变化了多少?若将该电荷从B B移到移到C C,电场力做,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?电势能最大?A5V
8、C0 B2V 6q6 10 C A AB BC C解析解析A AB BC C(1 1)将点电荷从)将点电荷从A A移到移到B B,电场力做功,电场力做功 可知,电场力做了可知,电场力做了4.24.21010-5-5J J的负功,因此电势能增加的负功,因此电势能增加了了4.24.21010-5-5J J ABABqUW)(BAqJ)2(51066J5102 . 4(2 2)将点电荷从)将点电荷从B B移到移到C C,电场力做功,电场力做功 因此电场力做正功因此电场力做正功1.21.21010-5-5J J,电势能减少了,电势能减少了1.21.21010-5-5J JA AB BC CBCBCqU
9、W)(CBqJ)2(106651.2 10 J(3 3)由可知,该点电荷在)由可知,该点电荷在B B处的电势能最大处的电势能最大. . Eq 1 1、关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是、关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是: : ( ) ( )A A、电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电、电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定荷的电荷量决定B B、电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势、电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电差和该电荷的电荷荷量决定量决定C C、电势差是标量,电场力做的功是标量、电势差是标量,电场力做的功是
10、标量D D、在匀强电场中与电场线垂直的方向上任意两点的电势、在匀强电场中与电场线垂直的方向上任意两点的电势差为零差为零BCBC2 2、下列说法中正确的是(、下列说法中正确的是( )A A、重力做功与路径无关,与移动物体的初末位置的竖直高、重力做功与路径无关,与移动物体的初末位置的竖直高度差有关,即度差有关,即W WABAB=mgh=mghABABB B、静电场力做功与路径无关,与移动电荷的初末位置的电、静电场力做功与路径无关,与移动电荷的初末位置的电势差有关,即势差有关,即W WABAB=qU=qUABABC C、重力对物体做正功,其重力势能减少,做负功则重力势、重力对物体做正功,其重力势能减
11、少,做负功则重力势能增加能增加D D、静电场力对正电荷做正功,正电荷电势能减少,对负电、静电场力对正电荷做正功,正电荷电势能减少,对负电荷做正功,负电荷电势能减少荷做正功,负电荷电势能减少ABCDABCD3 3、正电荷在电场中沿某一电场线从、正电荷在电场中沿某一电场线从A A到到B B,此过程中可能,此过程中可能出现的是:(出现的是:( )A A、电场力的大小不断变化、电场力的大小不断变化 B B、电场力的大小保持不变、电场力的大小保持不变C C、电荷克服电场力做功、电荷克服电场力做功 D D、电荷的电势能不断减小、电荷的电势能不断减小 ABCDABCD4 4、如图、如图A A、B B为两等量
12、异号电荷,为两等量异号电荷,A A带正电,带正电,B B带负电,在带负电,在A A、B B连线上有连线上有a a、b b、c c三点,其中三点,其中b b为连线的中点,为连线的中点,ab=bcab=bc,则:(,则:( )A A、a a点与点与c c点的电场强度相同点的电场强度相同 B B、a a点与点与c c点的电势相同点的电势相同C C、a a、b b间电势差与间电势差与b b、c c间电势差相等间电势差相等 D D、点电荷、点电荷q q沿沿A A、B B连线的中垂线移动,电场力不做功连线的中垂线移动,电场力不做功ACDACD5 5、将一正电荷从无穷远处移向电场中、将一正电荷从无穷远处移向
13、电场中M M点,电场力做功为点,电场力做功为6.06.01010-9-9J J,若将一个等量的负电荷从电场中,若将一个等量的负电荷从电场中N N点移向无穷点移向无穷远处,电场力做功为远处,电场力做功为7.07.01010-9-9J J,则,则M M、N N两点的电势两点的电势m m、n n有如下关系(有如下关系( )A A、m mn n0 B0 B、n nm m0 0 C C、n nm m0 D0 D、m mn n0 0C C6 6、在静电场中,一个带电量、在静电场中,一个带电量q=2.0q=2.01010-9-9C C的负电荷从的负电荷从A A点点移动到移动到B B点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为4.04.01010-5-5J J,质点的动能增加了,质点的动能增加了8.08.01010-5-5J J,则,则A A、B B两点两点间的电势差大小为:(间的电势差大小为:( )A A、2 21010-4-4V BV B、1 110104 4V V C C、4 410104 4V DV D、2 210104 4V VD D电势差:电势差:电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫电压电压BAABUBAABqUW公式公式PBPAABEEWqEP/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。
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