电势差
1.5《电势差》
或
思考
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关
EP 应用公式 q
, U AB
有符号
WAB 时应注意各物理量都 q
计算时可代入符号进行运算,结果的正负 就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.
＝－20V.
[正确答案]－20V
题型 1 考例
关于电势差的计算 将一个电量为－ 2.0× 10 8C 的点电荷，从
－ －
零电势点 S 移到 M 点要克服电场力做功 4.0× 10 8J， 则 M 点电势 φM＝ ________.若将该电荷从 M 点移到 N 点，电场力做功 1.4× 10 7J，则 N 点的电势 φN＝
B.a点与c点的电势相同
C.a、b间电势差与b、c间电势差相等 D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功
5、如图所示的电场中，A、B两点间的电 势差UAB=20V，将点电荷q=-2×10-9C，由 A点移到B点，静电力所做的功是多少？
WAB = -4.0×10-8J
6、电场中A、B两点的电势是 A=800 V， B= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A点 移到B点，电场力做了多少功？电势能是增 加还是减少，增加或者减少多少？
U AB W 1.5 10 AB V 75V 9 q 2.0 10
7
A点的电势比B点高75V
B、C间的电势差
U BC
7 WBC 4 . 0 10 V 200V 9 q 2.0 10
电势差
•
有一带电荷量q＝－3×10 －6 C的点电荷， 从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功 6×10－4 J，从B点移到C点电场力做功9×10－4 J．问： • (1)AB，BC，CA间电势差各为多少？ • (2)如果以B点电势为零，则A、C两点的电势各 为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？
单位
联 系
相同，均是伏特(V)，常用还有kV，mV等 都是标量，但均具有正负
标矢性
物理 意义
均是描述电场能的性质的物理量
• 【特别提醒】 (1)讲电势差，必须明确是哪 两点的电势差，A、B间的电势差记为UAB，而 B、A间的电势差记为UBA ，UBA ＝φB －φA ＝－ (φA－φB)＝－UAB. • (2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对 高低，若UAB＞0，则φA＞φB，若UAB＜0，则φA ＜φB；电势的正负表示比零电势点的电势高还 是低，φA ＞0，说明A点电势高于零电势点电 势．
电势差
• 一、电势差的概念 • 1．定义：电场中两点间 电势 的差值． • 2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择 无关 ． • 3．公式UAB＝φA－φB，UBA＝ φB－φA ， 可 见UAB＝ －UBA . • 4．电势差是 标量，可以是正值，也可以是负 值，也叫 电压 ． • 5．电势差的单位是 伏特 ，符号是 V .
二、静电力做功与电势差的关系 1．电场力做功 在电场中，电荷 q 从 A 点移动到 B 点，电场力做功 WAB 是确 定的，如果将电荷量变为 2q，则电场力做功加倍，即为 2WAB.但 WAB 是，电场力做的功 WAB 与电荷量的比值 q 是不变的． 2．静电力做功与电势差的关系 WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB) WAB 即 WAB＝qUAB 或 UAB＝ q .
电势差
解法一 运用运动学知识求解
_
+
q m
F
v = 2ad
2
d
F qU a= = m md
v =
2 qU m
带电粒子的加速
三、带电粒子的加速
如图所示，在真空中有一对平行金属板， 如图所示，在真空中有一对平行金属板， 两板间加以电压U 两板间有一带正电荷q 两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带 电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从 电粒子。 它在电场力的作用下， 静止开始从 正极板向负极板运动， 正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多 不考虑粒子的重力） 大？(不考虑粒子的重力）
-10V
P A Q Q
5、如图所示，一个动能为EK的电子垂直 于A板从小孔C进入匀强电场，能达到的最 大深度为2d/3，设电子电荷量为e，A板接 地，则B板电势为 V
3EK − 2e
A
B
d
6、电场中A、B两点的电势ϕ A=800 V， 、电场中 、 两点的电势 ， ϕ B= -200 V，把电荷 -1.5×10-8C由A点 ，把电荷q= × 由 点 移到B点 电场力做了多少功？ 移到 点，电场力做了多少功？电势能改变 多少？ 多少？
（1）电势差可以是正值也可以是负值，电 ）电势差可以是正值也可以是负值， 势差的正负表示什么意义？ 势差的正负表示什么意义？ 表示两点电势高低 （2）电势的数值与零电势点的选取有关， ）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？ 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相似？ 这与力学中学过的哪个概念相似？ 无关 与重力势能相似
EP WAB ϕ= , UAB = 应用公式 时应注意各物理量都 q q
高二物理电势差
第3节电__势__差1.电场中两点之间的电势之差叫电势差，U AB＝φA－φB。
2．电场中移动电荷过程中，电场力做的功W等于电荷量q和电势差的乘积。
W AB＝qU AB3．匀强电场中，电场强度等于沿场强方向单位距离上的电势差，E＝U d。
[自学教材]1．电势差电场中两点间的电势之差，也叫电压，公式：U AB＝φA－φB。
单位：伏(V)，1 V＝1 J/C。
2．电势差与电场力做功的关系在电场中A、B两点间移动电荷q的过程中，电场力做的功W等于电荷量q和这两点之间的电势差的乘积，即W＝qU AB。
即1 J＝1 C·V。
3．电子伏特1 eV＝1.6×10－19J，表示在电势差为1 V的两点间电子自由移动时电场力所做的功。
[重点诠释]1．正确理解电势差电势、电势差的关系与高度、高度差的关系对比如下：AB AB (1)公式W AB ＝qU AB 适用于任何电场，U AB 为电场中A 、B 两点间的电势差。
(2)公式中各量均有正负，计算中W 和U 的角标要相互对应，即W AB ＝qU AB ，W BA ＝qU BA 。
3．电势能、电势、电势差、电场力做功的关系1．关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是( )A ．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B ．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荷量决定C.电势差是矢量，电场力做的功是标量D ．电场中两点间的电势差等于电场力做功，电荷的电势能减小解析：本题主要考查电势差的概念及电场力做功与电势差的关系。
电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关，A 项错。
由W AB ＝qU AB 知，B 项对。
电势差、电场力做的功都是标量，C 项错。
电场中两点间的电势差等于单位电荷从一点移到另一点电场力所做的功，D 项错。
因此正确答案为B项。
答案：B匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)大小关系：U ＝Ed 或E ＝U d 。
电势差
重难点知识归纳与讲解1、电势差：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功W AB与电荷电量q的比值，叫做AB两点的电势差。
表达式为：说明：（1）定义式中，为q从初位置A移动到末位置B电场力做的功，可为正值，也可为负值，q为电荷所带的电量，正电荷取正值，负电荷取负值。
（2）电场中两点的电势差，由这两点本身的初、末位置决定。
与在这两点间移动电荷的电量、电场力做功的大小无关。
在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为与成正比，与q成反比。
只是可以利用、q来计算A、B两点电势差。
（3）公式适用于任何电场。
2、电势：在电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差；也等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功，电势记作，电势是相对的，某点的电势与零电势点的选取有关，沿电场线的方向，电势逐点降低。
说明：（1）电势的相对性。
（2）电势是标量。
电势是只有大小、没有方向的物理量，电势的正负表示该点的电势高于和低于零电势。
（3）电势与电势差的比较电势与电势差都是反映电场本身的性质（能的性质）的物理量，与检验电荷无关；电势与电势差都是标量，数值都有正负，单位相同， U AB=A－B。
某点的电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与零电势点的选取无关。
3、电场力做功与电势能变化的关系。
（1）电场力做功的特点在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的起止位置有关，与电荷经过的路径无关，这一点与重力做功相同。
（2）电势能ε电荷在电场中具有的势能叫做电势能，电势能属于电荷和电场系统所有。
（3）电场力做功与电势能变化的关系电场力的功与电势能的数量关系 W AB=εA－εB=△ε。
电场力做正功时，电荷的电势能减小；电场力做负功时，电荷的电势能增加，电场力做了多少功，电荷的电势能就变化多少，即△ε=W AB=qU AB。
4、等势面的概念及特点（1）等势面电场中电势相同的各点构成的曲面叫做等势面。
电势差
电 势 差1．电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差．(1) 设电场中A 点电势为ϕA ，B 点电势为ϕB ，则它们之间的电势差可以表示为U AB ＝ϕA -ϕB ，也可表示为U BA ＝ϕB -ϕA ，由此可知：U AB ＝-U BA ．在这里一定注意下标及下标顺序! (2) 电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关．在确定的电场中，即便不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为U AB 与W AB 成正比，与q 成反比．只是可以利用W AB 、q 来测量A 、B 两点电势差U AB ．(3) 从比值定义式U AB ＝W AB /q 可以看出，U AB 在数值上等于单位正电荷由A 点移到B 点时电场力所做的功W AB ．若单位正电荷做正功，U AB 为正值；若单位正电荷做负功，则U AB 为负值．(4) 谈到电势差时，必须明确所指的是哪两点(两位置)的电势差．A 、B 间的电势差记为U AB ，B 、A 间的电势差记为U BA , 某一电荷q 在电场中由A 到B 做的功W AB 与从B 到A 做的功W BA 存在关系为W AB ＝-W BA ，所以U AB ＝-U BA ．电势差有正、负，通过后面的学习，同学们将知道，电势差的正、负仅表示电场中两点电势的高、低，如U AB ＝6 V ，说明A 点的电势比B 点的电势高6 V ． 例1．对于电场中A 、B 两点，下列说法中正确的是( ) A ．电势差的定义式U AB ＝W ABq，说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比，与移动电荷的电荷量q 成反比B ．把正电荷从A 点移到B 点电场力做正功，则有U AB >0C ．电势差的定义式中，U AB 与移动电荷的电荷量q 无关D ．电场中A 、B 两点间的电势差U AB 等于把正电荷q 从A 点移动到B 点时电场力做的功解析：选BC.根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点时静电力所做的功，仅由电场及两点的位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U ＝Wq也是比值定义式，故应选B 、C.例2一个带正电的质点，电荷量q＝2.0 ×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b 两点间的电势差为()A．3.0×104 V B．1.0×104 VC．4.0×104 V D．7.0×104 V解析：选B.由动能定理，外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量，得电场力对物体做的功W＝8.0×10－5 J－6.0×10－5 J＝2.0×10－5 J．由W＝q(φa－φb)得φa－φb＝W/q＝1×104 V，所以只有B对．2．电场力做的功在任意电场中，将电荷q从A点移到B点，电场力做的功为：W AB＝qU AB．(1) 公式W AB＝qU AB适用于任何电场，U AB为电场中A、B两点间的电势差．(2) 式中W AB仅是电场力做的功，不包括移动电荷从A到B时，可能还有其他力做的功．(3) 式中各量均有正、负，计算中W与U的下标要对应，即：W AB＝qU AB、W BA＝qU BA．(4) 电场力做功与路径无关．3．在应用公式U BA＝W AB/q或W AB＝qU AB时，对各物理量正、负号的通常处理方法。
电势差公式3个公式
电势差公式3个公式
电势差：电势差是指两物体之间的电势差，即把物体的电荷平均分布在它们之间的距离差异。
为了便于计算电势，根据牛顿第三定律等发现，物体可以在电势
差公式中用极坐标表示。
电势差公式有三种：
1、电势差公式二：（V）法：
V= 2πε/r
其中，V：电势差； ε：介电常数； r：电荷间距。
2、电势差公式一：（U）法：
U = kQ/r
其中，U：电势差； k：万有引力常数； Q：电荷数； r：电荷间距。
3、电势差公式三（E）法：
E = ε E/r
其中，E：电势差； ε：介电常数； E：电场强度； r：电荷间距。
电势差公式都是20世纪初人们从物理实验中发现的，它们提供了电力工程师
一种比较精确地衡量物体之间电势差的方法，使它们可以更加高效地运作电力系统，同时减少使用的能源。
必须指出的是，电势差的计算及其公式的使用要求较高的
准确性，因为它是物理学中的一种基本概念，它是很多实际概念的基础，所以在计算时要谨慎，不可胡乱估算。
什么是电势差
什么是电势差电势差（Electrical Potential Difference）是一个物理概念，用来描述电场中两点之间的电势差异。
在电路和电力工程中，电势差也被称为电压。
一、电势的概念为了更好地理解电势差，我们首先需要理解电势（Electrical Potential）的概念。
电势是指单位电荷在电场中所具有的电位能。
在电场中，电势沿着电力线方向递减。
二、电势差的定义电势差是指电场中两个点之间的电势差异，它是由于电场力对单位电荷所做的功。
单位电荷从电势高的一点移动到电势低的一点，所做的功等于电势差。
三、电势差的单位和符号电势差的单位是伏特（Volt，简写为V），表示为V。
常用的子单位有毫伏（mV，1 V = 1000 mV）和微伏（μV，1 V = 1000000 μV）。
电势差的符号一般用ΔV表示。
四、电势差的计算在直流电路中，电势差可以通过欧姆定律计算得出。
欧姆定律表明，电势差等于电流乘以电阻，即ΔV = I * R。
其中，ΔV表示电势差，I表示电流，R表示电阻。
在交流电路中，电势差的计算更加复杂，需要考虑电感、电容等因素。
通过分析电路中的各个元件，可以利用基尔霍夫电压定律和欧姆定律等原理来计算电势差。
五、电势差的应用电势差在电路和电力工程中有着广泛的应用。
电势差可以用来描述电路中的电压，为电子设备提供所需的电能。
同时，电势差还可以用于控制电子元件的工作状态，如调节电路的亮度、音量、速度等。
此外，电势差还用于描述电化学反应中的电势变化。
在电解过程中，电势差是驱动离子在电解质溶液中迁移的推动力。
电池的工作原理也是基于电势差的。
六、总结电势差是电场中两个点之间的电势差异，是由于电场力对单位电荷所做的功。
电势差的计算可以使用欧姆定律等电路定律，在电路和电力工程中有着广泛的应用。
理解和掌握电势差的概念和计算方法，对于电气工程师和电子技术人员来说是非常重要的。
通过合理地利用电势差，我们可以实现电能的传输和控制，为生产和生活带来便利。
电势差
《电势差》学案基础知识一、电势差1．定义：2．设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则AB间的电势差表示U AB= 因为U BA= 所以U AB=－U BA。
电场中某点的电势与零电势的选取关，电场中两点间的电势差与零电势的选取关。
3．电势差和电势的单位都是，符号；电势差和电势都是，但它们都有正负。
电势的正负表示比零电势或。
当取无穷远处为零电势时：正点电荷的电场中各点电势都零，负点电荷的电场中各点电势都零。
电势差的正负表示电场中两点电势的高低：若A、B两点间电势差U AB=φA-φB>0，则表明A点电势于B点电势；若A、B两点间电势差U AB=φA-φB<0，则表明A点电势于B点电势。
二、静电力做功与电势差的关系巩固练习1．关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是（）A．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量决定B．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量决定C．电势差是矢量，电场力做的功是标量D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差为零2．下列说法中正确的是（）A．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W AB=mgh ABB．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W AB=qU ABC．重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功则重力势能增加D．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3．正电荷在电场中沿某一电场线从A到B，此过程中可能出现的是（）A．电场力的大小不断变化 B．电场力的大小保持不变C．电荷克服电场力做功 D．电荷的电势能不断减小4．如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）5题图A．电势＞，场强E A＞E B B．电势＞，场强E A＜E BC．将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功D．将-q电荷分别放在A．B两点时具有的电势能E PA＞E PB5．如图A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则（）A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相同C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷q沿a、b连线的中垂线移动，电场力不做功6．在静电场中，一个带电量q=2．0×10-9C的负电荷从A点移动到B点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为4．0×10-5J，质点的动能增加了8．0×10-5J，则A、B两点间的电势差大小为（）A．2×10-4V B．1×104V C．4×104V D．2×104V7、一个电子只在电场力的作用下沿一条直线由M 点运动到N 点，速度越来越小，那么（ ）A ．M 点的电势一定比N 点高B ．M 点的电场强度一定比N 点弱C ．电子在M 点的电势能可能跟N 点相同D ．M 点的电场强度方向可能跟N 点不同8、如图4，所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，则[ ]A ．a 点电势比b 点高B ．a 、b 两点场强方向相同C ．a 、b 、c 三点与无穷远处电势相等D ．一带电粒子（不计重力）在a 点无初速释放，则它将在a 、b 连线上运动9．带电量q=-4×10-10C 的电荷在电场中的A 点具有的电势能εA =-2×10-8J ，在电场中的B 点具有的电势能εB =-6×10-8J ，则下列判断中正确的是（ ）A ．将电荷从A 点移到B 点，电场力做功为6×10-8JB ．将电荷从A 点移到B 点，克服电场力做功为4×10-8JC ．A 、B 两点间的电势差为200VD ．B 、A 两点间的电势差为100V10．如图所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间距离等于b 、c 间距离， 用U a 、U b 、U c 和E a 、E b 、E c 分别表示三点的电势和场强，可以断定（ ）A ．U a > U b >U cB ．E a > E b >E cC ．U a - U b = U b - U cD ．E a = E b = E c11、以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？（1）负电荷周围空间的电势为_________值．（2）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为________值．（3）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为________值． 12．如图所示，A 、B 是一条电场线上的两个点，有一正电荷q=3×10-5C ，它在B 点时具有的电势能比它在A 点具有的电势能大6×10-3J ，则电场强度方向由 指向 ，A 、B 间的电势差U AB = 。
电势差定义式
电势差定义式电势差定义式一、引言电势差是电学中的一个重要概念，它描述了电场中两点之间的电势能差异。
在物理学、工程学、化学等领域都有着广泛的应用。
本文将对电势差进行全面详细的定义，包括其定义、计算公式、单位、性质和应用等方面。
二、定义电势差是指在电场中两点之间的电势能差异。
当一个带有电荷的物体从高势能处移动到低势能处时，它所具有的能量就会减少，这个减少的能量就是电场力所做的功，也就是电荷在移动过程中失去了多少能量。
根据定义可知，单位正电荷从高位点移动到低位点时所失去的能量就是该两点之间的电势差。
三、计算公式1. 定义式根据定义可知，两点之间的电势差可以表示为：ΔV = V2 - V1其中ΔV表示两点之间的电势差，V2和V1分别表示两个位置处于同一静态场中时所具有的静态标量位移。
2. 一般公式根据库仑定律可以得到两点之间的电势差公式：ΔV = kq/r其中ΔV表示两点之间的电势差，k为库仑常数，q为电荷量，r为两点之间的距离。
四、单位电势差的国际单位是伏特（V），它是以米、千克、秒和安培为基本单位导出的单位。
在国际单位制中，1伏特等于1焦耳/库仑。
五、性质1. 与路径无关电势差与路径无关，只与起点和终点有关。
2. 等势面垂直于场线等势面是指在同一电势下的所有点构成的曲面。
在静态场中，等势面垂直于场线。
3. 可叠加性当两个电荷分别产生电场时，在某一位置处所受到的总电场就是这两个电场叠加起来所形成的新电场。
同样地，两个位置之间的总电势差也可以看作是各段路径上所对应的单独电势差之和。
六、应用1. 用于计算功率和能量在物理学中，利用电势差可以计算出从一个位置到另一个位置所做功或者能量转化。
2. 用于计算电势在电学中，利用电势差可以计算出某一点的电势。
3. 用于计算电容器的电荷和电压在工程学中，利用电势差可以计算出电容器的电荷和电压。
4. 用于解决化学反应中的问题在化学中，利用电势差可以解决化学反应中的问题，例如，判断一个反应是否为自发反应等。
电学中的电势差
电学中的电势差电势差是电学中非常重要的一个概念，它在电路分析、电场计算和电势能等方面都有着广泛的应用。
本文将详细介绍电学中的电势差的概念、计算方法以及其在电路中的应用。
1. 电势差的定义和概念在电学中，电势差是指电场中两个位置之间的电势能差，即单位正电荷从一个位置移动到另一个位置所做的功。
电势差的单位是伏特（V）。
2. 电势差的计算方法电势差可以通过以下公式计算：ΔV = V2 - V1其中，ΔV表示电势差，V2是位置2的电势，V1是位置1的电势。
根据电势差的定义，可以知道电势差是标量量，即没有方向性。
3. 电势差与电场强度的关系在电场中，电势差与电场强度有着密切的关系。
电势差和电场强度满足以下关系：ΔV = -∫E·dl其中，ΔV表示电势差，E表示电场强度，dl表示移动路径上的微小位移。
这个公式表明，电势差等于电场强度在路径上的线积分。
4. 电势差与电路中的应用在电路中，电势差起着非常重要的作用。
通过电势差的概念，我们可以推导出欧姆定律和基尔霍夫定律等电路定律。
电势差还可以用于计算电路中的功率和电阻等参数。
5. 电势差的测量在实际应用中，我们通常使用电位计来测量电势差。
电位计是一种能够测量电势差的仪器，它利用了导体间存在的电势差来进行测量。
6. 小结电势差在电学中具有重要的地位和应用。
通过理解和计算电势差，可以帮助我们深入理解电路中的各种现象和电场的分布规律。
电势差的概念在电工工程、电子技术和能源科学等领域都有着广泛的应用。
通过以上的介绍，我们对电学中的电势差有了更深入的理解。
电势差的定义和计算方法，以及与电场强度、电路中的应用和测量等内容都体现了其在电学中的重要性。
对于深入学习电学的同学来说，掌握电势差的概念和应用将会对其学习和实践能力有着显著的提升。
电势差
【例3】电场中某一电场线为直线，线上 有A、B、C三个点，电荷q1=10-8 C从B点 移到A点时电场力做了10-7 J的功；电荷 q2= -10-8C，在B点的电势能比在C点时大 10-7 J，则 （）比较A、B、C三点的电势高低，写 同由高到低的排序. （2）A、C两点间的电势差UAC为多大？ （3）若设B点的电势为零，电荷q2在A点 的电势能为多少？
5
电势差
问题导入
在研究微观粒子时，常用电子伏特（eV） 做能量单位，1 eV等于1个电子经过1V电 压加速后所增加的动能，那么1 eV等于多 少 J？
目
录
（一）电势差基本概念
（二）静电力做功与电势 差的关系
研 究 方 法
“重力场” 类比“电场”：
重力——— 电场力
重力做功—— 电场力做功 重力势能—— 电势能
W AB qU AB
问题导入
在研究微观粒子时，常用电子伏特（eV） 做能量单位，1 eV等于1个电子经过1V电 压加速后所增加的动能，那么1 eV等于多 少 J？ 思维过程：
动能的单位是焦耳 增加的动能应该等于合外力做功 电子在电场中忽略重力，静电力即为合外力 静电力做功与电压有什么关系？
课堂小结
U AB A B
电势 φ
电势能
φ=Ep/q
单位正电荷 从该点移到 零电势点时 静电力做功 顺着电场线 方向电势降 低 电荷从该点 移到零电势 点时静电力 做的功 静电力做正功 Ep 静电力做负功 Ep
单位正电荷 大小 在两点间移 等于 动时静电力 做的功
变化
电势差U 由电场本身
电势 φ 由电场本身
电势能Ep 与电场性质、 该点和参考点 位置及q有关
或
电势差
什么是电势差？
什么是电势差？
电势差是指在电场中，从一点到另一点沿电场线方向移动单位正电荷时，电势能的变化。
它可以用来描述电场中不同位置的电势能差异。
电势差是一个标量，单位为伏特（V）。
电势差的概念可以通过以下方式理解：想象一个沿着电场线方向的电子，从一个位置移动到另一个位置。
在移动过程中，电子受到电场力的作用，电场力做功。
这个功等于电子的电势能变化。
因此，电势差可以看作是电场力在沿电场线方向上的功除以电子的电荷量。
电势差在物理学、工程学等领域具有广泛的应用。
例如，在电池、电容器等电子设备中，电势差用于描述电源的作用和电能的转换。
了解电势差的概念有助于我们更好地理解电场及其作用，以及电子在电场中的运动规律。
在实际应用中，电势差还与其他物理量密切相关，如电场强度、电流、电压等。
通过研究电势差，我们可以更深入地探讨这些物理量之间的关系，为各种电子设备的设计和优化提供理论依据。
总之，电势差是电场中一个重要的物理概念，它反映了电场力在沿电场线方向上的作用效果。
通过研究电势差，我们可以更好地理解电场的性质和规律，为实际应用提供理论支持。
电势差
电势差的公式
电势差的公式电势差大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功。
与电势差概念相关的物理公式有两个:此外，还有电势差与匀强场强的关系U=E*d;以及电容的关系式U=Q/C【知识拓展】电势差是静电场中较难理解的概念。
要深入理解电势差，需要从其概念，及其与电势、电势能、电压、电场力做功、电荷正负性之间的关联来剖析。
本文对这些问题做了详细的解析。
电势差的概念电势差就是我们初中接触过的电压，也称作电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
电势差大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，公式表述就是U=W/q;电势差虽然是标量，不过也是有方向的。
这一点类似于电流。
电势差的方向规定为从高电势点指向低电势点的方向。
电势差的国际单位制为伏特(V，简称伏)，常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。
电势差的公式与电势差概念相关的物理公式有两个:此外，还有电势差与匀强场强的关系U=E*d;以及电容的关系式U=Q/C;电势差与电势的关系与字面意义一致，电势差即为电势之差，AB两点的电势差满足下述关系:电势差与高度差的类比静电场中的电势差运算，完全不同于初中的电路运算，几乎都是和能量、做功联系在一起的，是一个非常抽象的概念。
为了便于同学们理解，高中物理网将电势差与高度差进行类比。
下面我们以正电荷为例进行说明。
假设在某电场中，把一个正电荷从A移动到B，电场力正功，那么U=W/q为正;说明A点的电势比B点高。
假设在重力场中，把一个质点从A移动到B，重力做正功，那么H=W/mg，也为正;说明A点比B点的位置要高。
假设在某电场中，如果把一个负电荷从A移动到B，电场正功，那么U=W/q为负;说明A点的电势比B点低。
假设在重力场中，把一个质点从A移动到B，重力做负功，那么H=W/mg，也为负;说明A点比B点的位置要低。
假设在某电场中，如果把一个负电荷从A移动到B，电场负功，那么U=W/q为正;说明A点的电势比B点高。
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5
A
C
B
（2）将点电荷从B移到C，电场力做功
WBC qU BC q( B C )
6 106 (2) J 5 1.2 10 J
因此电场力做正功1.2×10-5J，电势能减少了1.2× 10-5J． （3）由 E
p
q可知，该点电荷在B处的电势能最大.
4、 如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是 一带电粒子在此电场中运动的轨迹．若带电粒子是从 a 处 运动到 b 处的，以下有关 a、b 两处的比较正确的是( A．a 处的场强较大 B．带电粒子在 b 处时电势能较小 C．b 处的电势较高 D．带电粒子在 a 处时速度较小
二、静电力做功与电势差的关系
AB W WAB EPA EPB q A q B qU A B
所有物理量都必须带入正负值，且注意下标。
例题、在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，
静电力做功1.5×10-7J。再把这个电荷从B点移到C点，静
电力做功-4.0×10-7J。 （1）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ （2）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？ （3）把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做多少
A)
如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未 标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、 b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根 据此图可作出正确判断的是( BCD )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
功？
（4）根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图， 标出A、B、C三点可能的位置。
解析：
（1）A、B之间的电势差
U AB WAB 1.5 10 V 75V 9 q 2.0 10
7
A点的电势比B点高75V B、C间的电势差
U BC
7 WBC 4 . 0 10 V 200V 9 q 2.0 10
1.5
电势差
电势的正么意思？
电势能也具有相对性
一、电势差
1、电场中两点间电势的差值叫电势差，也
叫电压，用U表示。
设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 则有
B
U AB A B
3V 2V A B
0 C
-1V D
（ 严格按照下标运算，并带入正负值）
a
b
C点的电势比B点的电势高200V
A、C间的电势差
U AC U AB U BC
75V 200V 125V
C点电势比A点的电势高125V （2）利用电势和电势差之间的关系可知，C点电势最高，A 点次之，B点电势最低。
（3）电荷 q 1.5 109 C 从A点移动到C点时，静电力 做的功为
WAC qU AC
(1.5 10 ) (125)J 1.875 10 J
（4）电场分布示意图和A、B、C三点可能的位置如图
7
9
C
A
B
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
， C 0 ，将电荷量 A 5V ， B 2V 6 的点电荷从A移到B，电场力做功多 q 6 10 C
少？电势能变化了多少？若将该电荷从B移到C，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 电势能最大？
A
C
B
解析
A
C
B
（1）将点电荷从A移到B，电场力做功
WAB qU AB q( A B )
6 106 5 (2)J
4.2 10 J
可知，电场力做了4.2×10-5J的负功，因此电势能增加 了4.2×10-5J ．
？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？
2、电势差是标量但有正负。 正值表示起点电势高于终点，负值表示起 点电势低于终点。
3、单位：伏特（V）
2V 1V
0
-1V
3V 2V
A B
1V
C
0
D
4、电势是相对的，但电势差是绝对的，与零电势点
无关；也与放入电场的电荷无关，仅取决于电场本身。