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1、电势差电势 在电学中 我们面临这样的问题 从前面已经了解的一些电场来看 除了匀强电场的规律最简单 其它的电场的场强都是随空间位置的改变而改变的 这就意味着 当在场中释放一个电荷 它在运动的过程中受力不会恒定 加速度不会恒定 所以用动力学的途径解决问题是困难的 因此 我们有必要在电学领域应用能量手段 对于一个未知 但稳定 的电场 选其中的两点A和B 放入试探电荷 电量为q 从A点移到B点 由于试探电荷受到电场力 而且作用点发生了位移 只要不是它们刚好垂直 电场力必然会做功 一 电势差 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与电荷量的q的比值 2 电势差与场中的试探电荷无关
2、它是一个只属于电场的量 1 电势差是从能量角度表征电场的物理量 标量单位 伏特 1V 1J C 3 在数值上 A B两点间的电势差等于单位正电荷由A点移动到B点时电场力做的功 4 电场力做功与移动电荷所经的路径无关 决定于始末位置的电势差 计算时将各量的正 负号代入公式 结果的正 负即说明所求物理量的大小 高低或正负 5 应用公式或时 对各物理量的符号通常有两种处理方法 计算进 各物理量均代入绝对值 然后再根据题意分析两点间的电势高低可其它问题 1 定义 电场中某点的电势是指这点与零电势点之间的电势差 即 二 电势 2 意义 电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移至零电势点时电场力所做
3、的功 1 电势和电势差都是标量 但它们都有正负 三 电势与电势差的关系 电势差UAB为正 表示 A高于 B 电势差UAB为负 表示 A低于 B 电势 A为正 表示A点的电势比零电势高 电势 A为负 表示A点的电势比零电势低 2 电势差表示电场中两点电势的高低差值 思考 四 电势与电场线的关系 沿着电场线的方向 电势越来越低 思考 当取无穷远处为零电势点时 正点电荷的电场中各点电势有什么特点 负点电荷的电场中各点电势又有什么特点 当取无穷远处为零电势点时 正点电荷的电场中各点电势均为正值 负点电荷的电场中各点电势均为负值 练习 1 有一带电量的点电荷 从电场中的A点移到B点时 克服电场力做功 问
4、 AB两点的电势差为多少 哪点的电势高 若从B点移到C点电场力做功 问 AC两点的电势差为多少 哪点的电势高 如以B点电势为零 则A C两点的电势各为多少 五 电势能 1 定义 电荷在电场中所具有的势能叫做电势能 电势能是标量 它的正负只表示它与零电势能点的大小关系 电势能具有相对性 它的数值与零势能点的选取有关 2 电场力做功与电势能变化的关系 电场力做正功 电荷的电势能减小电场力做负功 电荷的电势能增加 电场力做功是电荷电势能变化的量度 电场力对电荷做的功等于电荷电势能的变化量 3 电势 电势能高低 大小 正负的判定方法 根据场源电荷判定 根据电场线判断 根据试探电荷判断 4 电势能与电势差 电势的联系
