1、2.3 研究电场的能的性质,一、电势差,1.定义：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的比值叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示：,2.电势差含义：,（1）电势差是反映电场特性的物理量，只与A、B两点的位置有关，与是否存在电荷q和A、B间的路径无关（2）电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V，1V1JC（3）电压：电势差的绝对值也叫电压,（5）电场力做功：电场力做功与重力做功类似，电场力所做的功与移动电荷的移动路径无关,例1,如图所示，在同一条电场线上有A、B、C三点，三点的电势分别是 A=5V， B=-2V， C=0.（1）将电荷量q=-610-6C的点电荷
2、从A移到B，则电场做功多少？电势能变化了多少？（2）若将该电荷从B移到C，电场力做功多少？,解析：,（1）将点电荷从A移到B，电场力做功,J=-4.210-5J,由WAB=-(EpB-EpA)可知，电场力做了4.210-5J的负功，因此电势能增加了4.210-5J ,（2）将点电荷从B移到C，电场力做功,J=1.210-5J,因为电场力做正功1.210-5J，所以电势能减少了1.210-5J,问题1: 如图所示匀强电场中, 正电荷q在电场力作用下从A点沿电场方向移动到B点, 已知匀强电场为E, A、B两点之间的电势差为UAB. 距离为d, 试分析电场力所做的功,由功的公式得：,分析,由电场力做
3、功与电势能改变的关系有:,在匀强电场中, 沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积,上式改写为,二、电势差与电场强度的关系,在匀强电场中, 场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差.,1. 公式适用于在匀强电场中计算和判断, 也可在非匀强电场中作定性分析.,2. 公式中的距离d是沿场强方向的距离.,3.,问题2: 如图所示, 从A等势面到B等势面的电势降落方向有多个, 其中降得最快的是哪条? 它与场强的方向有什么关系?,问题2: 如图所示, 从A等势面到B等势面的电势降落方向有多个, 其中降得最快的是哪条? 它与场强的方向有什么关系?,答案AB,问题2: 如图所示, 从A等
4、势面到B等势面的电势降落方向有多个, 其中降得最快的是哪条? 它与场强的方向有什么关系?,电势降落得最快的方向就是电场强度的方向,答案AB,例2. 对公式E=UBA/d的理解, 下列说法正确的是( ) A. 此公式适用于计算任何电场中A、 B两点间的电势差B. A、B两点间的距离越大，则这两 点间的电势差越大C. 公式中的d是指A、B两点间的距离D. 公式中的d是指匀强电场中A、B两 个等势面间的距离,D,例3 下列关于匀强电场中的场强和电势差的 关系, 说法正确的是( )A. 任意两点间的电势差, 等于场强和这两 点间距离的乘积B. 电势减小的方向必是场强的方向C. 在相同距离的两点上, 电
5、势差大的, 其场 强也大D. 沿电场线方向, 任何相同距离上电势降 落必相等,D,例4 在匀强电场中如图中所示分布着 A、B、C三点. 当把一个电量 q=10-5C的正电荷从A沿AB线移到B时, 电场力做功为零; 从B移到C时, 克服电场力做功为1.7310 -3J. 试判断该电场的方向,算出场强的大小,解析: 将电荷由A移至B时电场力不做功, 说明A、B两点在同一等势面上. 又由于是匀强电场, 等势面为平面, 故AB面为一等势面. 再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可知, C点电势高于B点电势. 场强方向如图所示,小结：,电势差只与A、B两点的位置有关，与是否存在电荷q和A、B间的路径无关,
