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§2 電勢差
人教版(2019)必修 第三冊
第十章 靜電場中的能量
貳
電勢差
叁
等勢面
肆
課堂練習
目
錄
壹
新課引入
必修三
新課引入
壹
如果我們要從6樓走到8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。
某個電荷在確定的電場中由A點移動到B點，影響靜電力做功多少的因素可能是A點或B點的電勢值呢？還是A、B兩點之間電勢的差值呢？
思考與討論：
電勢差
貳
1、電勢差定義： 電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓。
則有：
或者表示成
顯然
設電場中A點的電勢為
，B點的電勢為
思考：若以C點為零電勢點,則A點的電勢為多少 D點的電勢為多少 A、D兩點的電勢相差多少？
類比
2.電勢有相對性，與參考面的選擇有關，而電勢差與零參考面的選擇無關。
思考：電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差的正負表示什么意義？
（1）若電勢差為正值，即UAB=φA-φB>0，那么φA>φB；
（2）若電勢差為負值，即UAB=φA-φB<0，那么φA<φB；
3.電勢差的正負表示兩點電勢的高低關系。
4.靜電力做的功與電勢差的關系
A
B
如圖，電荷q從電場中的A移動到B，已知A點電勢φA，B點電勢φB，求電場力做的功。
普遍適用，各量均帶正負號.
電勢差的另一種定義方法-比值定義法
（1）電勢差在數值上等于移動單位正電荷所做的功。
4.靜電力做的功與電勢差的關系
（2）由電場本身的因素決定，與WAB、q無關。
(4)電場分布示意圖和A、B、C三點可能的位置如圖所示
等勢面
叁
1、地圖中的等高線
2、等勢面：把在電場中電勢相同的各點構成的面叫作等勢面。
3、等勢面的特點：
（1）同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功；
（2）電場線跟等勢面垂直，并且有電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面；
（3）等差等勢面的疏密反映電場強度的大小。
（4）不同等勢面在空間不相交、不相切
等勢面是與電場線垂直，間隔相等，相互平行的一簇平面。
4、常見等勢面
勻強電場
4、常見等勢面
點電荷
等勢面以點電荷為球心的一簇球面，越向外越稀疏。
4、常見等勢面
等量同種電荷
等勢面是兩簇對稱曲面，兩電荷的連線上中點電勢最低；中垂線上中點電勢最高，向兩側電勢逐漸降低，以中點對稱的兩點電勢相等。
4、常見等勢面
等量異種電荷
是兩簇對稱曲面，兩點電荷連線的中垂面是一個等勢面（電勢為零），從正電荷到負電荷的連線上電勢逐漸降低。
等勢面越密集的地方，電場強度越大。
4、常見等勢面
帶電導體的等勢面
課堂練習
肆
1．在電場中，兩點間的電勢差為兩點間的電勢差為，則三點電勢高低關系為（　　）
A．
B．
C．
D．
C
2．對于電場中A、B兩點，下列說法正確的是（　　）
A．電勢差的定義式，說明兩點間的電勢差與電場力做功成正比，與移動電荷的電量q成反比
B．將1C電荷從A點移到B點，電場力做1J的功，這兩點間的電勢差為1V
C．A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移到B點電場力所做的功
D．電荷由A點移到B點的過程中，除受電場力外，還受其它力的作用，電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功
B
3．把電荷量q=5×10-5 C的點電荷從電場中的a點移到b點，電場力做功為3×10-2 J，則a、b兩點間的電勢差和減少的電勢能為（　　）
A．6×102 V，3×10-2 J
B．6×102 V，-3×10-2 J
C．-6×102 V，3×10-2 J
D．-6×102 V，-3×10-2 J
A
4．如圖表示某電場等勢面的分布情況，下列說法正確的是（　　）
A．將試探電荷放在電場中的B點，受到靜電力的方向沿該處曲線的切線方向
B．電子運動先后經過A、B兩點，電子在A、B兩點受到的靜電力大小相等
C．把電子從b等勢面移動到e等勢面，電子的電勢能增加了15ev
D．在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷，試探電荷的電勢能相同
D
5．靜電透鏡是由帶電導體產生的靜電場來使電子束聚焦和成像的裝置。某靜電透鏡內的等勢線分布如圖虛線所示，圖中實線為電子的運動軌跡，不計電子重力，則（　　）
A．電子在a點處所受電場力方向與a處虛線相切
B．電子在b點所受的電場力小于在f點所受的電場力
C．電子從c到d，電場力做正功
D．若電子在a點處動能為40 eV，則在c點處動能為60 eV
D
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