第十章

靜電場(chǎng)中的能量第2節(jié)

電勢(shì)差1.知道電勢(shì)差的概念，知道如何表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低關(guān)系2.知道靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系并會(huì)計(jì)算靜電力所做的功3.理解等勢(shì)面的概念并會(huì)利用等勢(shì)面描述電場(chǎng)強(qiáng)弱我們要從1樓走到7樓，或者從6樓走到12樓，影響我們做功多少的因素是這兩層樓的高度差而不是樓的高度。

某個(gè)電荷在確定的電場(chǎng)中由

A點(diǎn)移動(dòng)到

B點(diǎn)，影響靜電力做功多少的因素是

A點(diǎn)或

B點(diǎn)的電勢(shì)值，還是

A、B兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值呢？BAq●+●FE類比法分析重力場(chǎng)電場(chǎng)重力做功電場(chǎng)力做功重力勢(shì)能電勢(shì)能WG=EP1-EP2WAB=EPA-EPB某點(diǎn)的高度某點(diǎn)的電勢(shì)重力電場(chǎng)力兩點(diǎn)間高度差兩點(diǎn)間的電勢(shì)差1.定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫作電勢(shì)差。又稱電壓。（代入符號(hào)運(yùn)算）表達(dá)式：UAB=φA-φB（1）數(shù)值上等于單位正電荷從

A移到

B靜電力做的功；（2）若已知兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，可據(jù)WAB=qUAB求出靜電力做的功，不必考慮靜電力和移動(dòng)路徑，與是否處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中無(wú)關(guān)。一、電勢(shì)差+FEAB在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間？？顯然設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為φA，B點(diǎn)的電勢(shì)為φB。UAB=φA-φBUBA=φB-φAUAB=-UBA2.單位：伏特（V）3.電勢(shì)差是標(biāo)量，它的正負(fù)表示：兩點(diǎn)電勢(shì)的高低UAB＞0UAB＜0

A＞

B

A＜

B4.靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系A(chǔ)BFE電荷q從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差。WAB=－

Ep＝EpA－EpB＝q

A－q

B＝q(

A－

B)＝qUAB

適用于恒力和變力做功電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與電荷量q的比值5.電勢(shì)與電勢(shì)差的對(duì)比電勢(shì)φ電勢(shì)差U定義決定因素相對(duì)性數(shù)值關(guān)系單位標(biāo)矢性物理意義

由電場(chǎng)本身決定由電場(chǎng)和場(chǎng)內(nèi)兩點(diǎn)間位置決定有，與零勢(shì)能點(diǎn)選取有關(guān)無(wú)，與零勢(shì)能點(diǎn)選取無(wú)關(guān)

相同，均是伏特（V）都是標(biāo)量，但均具有正負(fù)都是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量地理中的等高線+地理上等高線表示地勢(shì)的高低

電場(chǎng)中的等勢(shì)線在電場(chǎng)中常用等勢(shì)面來(lái)表示電勢(shì)的高低1.定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫等勢(shì)面2.等勢(shì)面的特點(diǎn)：（3）電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直（即跟電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直）。（4）任意兩個(gè)等勢(shì)面在空間不能相交、不相切（6）同一電場(chǎng)中，等差等勢(shì)面的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，等勢(shì)面越密的地方，電場(chǎng)線也越密，電場(chǎng)強(qiáng)度E越大；反之則弱。（2）在同一等勢(shì)面的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。（5）電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。（1）等勢(shì)面是為描述電場(chǎng)的性質(zhì)而假想的面二、等勢(shì)面觀察正點(diǎn)電荷、等量異號(hào)點(diǎn)電荷、等量同號(hào)（正）點(diǎn)電荷和勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，簡(jiǎn)述它們的特點(diǎn)，并總結(jié)等勢(shì)面的特點(diǎn)。（1）正點(diǎn)電荷的等勢(shì)面：等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面（2）等量異號(hào)點(diǎn)電荷的等勢(shì)面：等量異號(hào)點(diǎn)電荷的連線上，從正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)越來(lái)越低，中垂線是一等勢(shì)線3.常見(jiàn)等勢(shì)面的分布圖（3）等量同號(hào)（正）點(diǎn)電荷的等勢(shì)面：等量正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)電勢(shì)最低，中垂線上該點(diǎn)的電勢(shì)最高，從中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電勢(shì)越來(lái)越低；連線上和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)等勢(shì)●（4）形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體的等勢(shì)面（線）（5）勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面：等勢(shì)面是垂直于電場(chǎng)線的一簇平行等間距的平面4.等勢(shì)面的特點(diǎn)：（1）等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功；（2）電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交；（3）等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大5.等勢(shì)面與電場(chǎng)線的比較項(xiàng)目電場(chǎng)線等勢(shì)面物理意義形象描述電場(chǎng)強(qiáng)度的分布形象描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的分布來(lái)源從正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處)發(fā)出，終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處)電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面圖線特點(diǎn)帶箭頭的不閉合的直線(或曲線)，兩電場(chǎng)線不相交可以閉合，也可以不閉合，不同等勢(shì)面不相交

1.關(guān)于電勢(shì)差的描述，正確的是（）A．電勢(shì)差與電勢(shì)一樣，是相對(duì)量，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)B．電勢(shì)差是標(biāo)量，沒(méi)有正值和負(fù)值之分C．由于靜電力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，所以電勢(shì)差也跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)D．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，不隨零電勢(shì)點(diǎn)的改變而改變，所以UAB=UBAC2.空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，其中P點(diǎn)處為正電荷，P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)。則（

）A．P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D．負(fù)電荷從a到c，電勢(shì)能減少D3.（多選）如圖所示，實(shí)線表