魯科版選修31電勢(shì)能與電勢(shì)差第3節(jié) 電勢(shì)差 名師獲獎(jiǎng)

電勢(shì)、電勢(shì)差

電勢(shì)能一、電勢(shì)

定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電勢(shì)差，用

表示．（1）電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)

在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移到參考點(diǎn)（零電勢(shì)）時(shí)電場(chǎng)力所做的功．（2）電勢(shì)的高低與參考點(diǎn)的選取有關(guān)，但電勢(shì)差與參考點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)．這一關(guān)系類似于高度與參考平面的選取有關(guān)，高度差與參考平面的選取無(wú)關(guān)．（3）參考點(diǎn)的選?。阂话闳o(wú)窮遠(yuǎn)處或電場(chǎng)中的接地點(diǎn)為參考點(diǎn)．（4）電勢(shì)是標(biāo)量，電勢(shì)的正負(fù)分別表示比參考點(diǎn)的電勢(shì)高還是低．（5）沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定降落．

ABE二、電勢(shì)差定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差（electricpotentialdifference），也叫電壓（voltage）。AB電勢(shì)差含義：（1）電勢(shì)差是反映電場(chǎng)特性的物理量，只與A、B兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與是否存在電荷q和A、B間的路徑無(wú)關(guān)．（2）電勢(shì)差的單位是伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)是V，

1V＝1J／C．（3）電壓：電勢(shì)差的絕對(duì)值也叫電壓．（4）電場(chǎng)力做功有正負(fù)之分，電場(chǎng)力做正功，WAB>0；電場(chǎng)力做負(fù)功，WAB<0．電荷量也有正負(fù)之分，對(duì)正電荷取q>0；對(duì)負(fù)電荷取q<0；利用計(jì)算時(shí)，要注意到WAB、q及UAB的正負(fù)．UAB＝（5）電場(chǎng)力做功：電場(chǎng)力做功與重力做功類似，電場(chǎng)力所做的功與移動(dòng)電荷的移動(dòng)路徑無(wú)關(guān)．

AB三、電勢(shì)能電場(chǎng)與重力場(chǎng)有許多相似之處，電勢(shì)差類似于高度差，電勢(shì)類似于高度，電場(chǎng)力做功類似于重力做功．物體在重力場(chǎng)中具有重力勢(shì)能，同樣電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能．電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系電場(chǎng)力做多少正功，電勢(shì)能就減少多少，電場(chǎng)力做多少負(fù)功（電荷克服電場(chǎng)力做多少功）電勢(shì)能就增加多少．（類似重力做功與重力勢(shì)能變化）

例題：如圖所示，在同一條電場(chǎng)線上有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)的電勢(shì)分別是φA=5V，φB=-2V，φC=0，將電荷量q=-6×10-6C的點(diǎn)電荷從A移到B電場(chǎng)做功多少？電勢(shì)能變化了多少？若將該電荷從B移到C，電場(chǎng)力做功多少？電勢(shì)能變化了多少？該點(diǎn)電荷在三點(diǎn)中哪一點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大？ABC解析：（1）將點(diǎn)電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功

J=-4.2×10-5J由WAB=-(EB-EA)可知，電場(chǎng)力做了4.2×10-5J的負(fù)功，因此電勢(shì)能增加了4.2×10-5J．ABCABC（2）將點(diǎn)電荷從B移到C，電場(chǎng)力做功

J=1.2×10-5J．

因?yàn)殡妶?chǎng)力做正功1.2×10-5J，所以電勢(shì)能減少了1.2×10-5J．（3）由可知，該點(diǎn)電荷在B處的電勢(shì)能最大，

J=1.2×10-5J．

小結(jié)：電勢(shì)差只與A、B兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與是否存在電荷q和A、B間的路徑無(wú)關(guān)．電勢(shì)的高低與參考點(diǎn)的選取有關(guān)，但電