5 电势差
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选取无关.2.掌握电势差的表达式UAB=φA-φB及UAB=.3.知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系.
科学思维:1.通过类比电场强度、电势的定义方法,理解UAB=的意义,知道电势差UAB与WAB、q无关.2.会应用公式UAB=φA-φB及UAB=进行计算,并在应用中培养逻辑推理能力.
一、电势差
1.定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压.
2.公式:电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,UAB=-UBA.
3.电势差是标量,有正负,电势差的正负表示电势的高低.UAB>0,表示A点电势比B点电势高.
4.单位:在国际单位制中,电势差与电势的单位相同,均为伏特,符号是V.
二、静电力做功与电势差的关系
1.公式:WAB=qUAB或UAB=.
2.UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时静电力所做的功.
1.判断下列说法的正误.
(1)电势差与电势一样,是相对量,都与零电势点的选取有关.(×)
(2)电势差是一个标量,但是有正值和负值之分.(√)
(3)若电场中两点间的电势差UAB=1 V,则将单位正电荷从A点移到B点,电场力做功为1 J.(√)
(4)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将-q从B点移到A点电场力所做的功相同.(√)
2.在某电场中,将一带电荷量为q=+2.0×10-9 C的点电荷从a点移到b点,电场力做功W=-4.0×10-7 J,则a、b两点间的电势差Uab为________V.
答案 -200
一、电势差
电场中A、B、C、D四点的电势如图所示.
(1)A、C及A、B间的电势差各为多少?哪个较大?
(2)若取D点电势为零,则A、B、C三点的电势为多少?A、C及A、B间的电势差各为多少?通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点?
答案 (1)UAC=15 V,UAB=10 V,UAC>UAB
(2)φA=18 V,φB=8 V,φC=3 V,UAC=15 V,UAB=10 V
电势的大小与零电势点的选取有关,电势差的大小与零电势点的选取无关.