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电势差电势

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电势差电势

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电势差电势

在这里: 是一个与电荷本身无关的量,

类似如重力做功 也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关.

因此我们将这一比值叫做a、b两点间的电势差,用来表示电势差,单位伏特,简称伏,符号是v.电势差又叫电压.

        (1v=1j/c)
           

    电荷在场强为e的匀强场中,令电荷q由一点a移至另一点b时(如图)电场力所做的功 ,同样点电荷由a沿着某一曲线移至另一点c(ac在场强e的投影与ab相等)时电场力所做的功,与相等(具体证明可以类比重力做功,采用无限分割法进行证明),也就是说电场力做功与路径无关,仅与电荷运动的起末位置有关.此结论不仅适用于匀强电场而且适用于任何电场(在高中阶段不做具体证明).

                      

这样电场力所做的功可以是正值或负值,所以两点间的电势差也可以是正值或负值.

教师总结:

(1)a、b两点之间的电势差可以是正值,也可以是负值,数值上等于单位正电荷从a点移动到b点时电场力所做的功;

(2)电势差的单位──伏特(v),当q电量为1c时在某两点间做功为1j,则这两点之间的电势差为1v;

(3)不论电场如何分布,电场力是恒力还是变力,电场力做功的大小都可以用计算得到;

2.电势

教师提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大.高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势?

分析:,若将b点的电势定义为零电势点,则a点的电势等于单位正电荷由a点移动到b点──零电势点(参考点)时所做的功.

教师强调:电势通常用来表示.电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功.

电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关.

提出问题:在电场中沿着场强方向移动电荷,电场力做功,电势将如何变化?

分析:沿着电场线的方向将单位正电荷由a点移动到b点,电场力做正功,电势差大于零 ,即 , .

总结:沿着电场线的方向,电势越来越低.

3.电势能

物体在重力场中具有重力势能,而电荷在电场中也具有能──电势能.

重力做功使物体重力势能减少,重力做多少功,重力势能就减少多少,减少的重力势能转化为动能或其它形式的能,那么电场力做功与电势能的变化有什么关系呢?

类似的:

(1)电场力做功使电荷的电势能减少;

(2)电场力做多少功,电势能就减少多少;

(3)减少的电势能转化为电荷的动能或其它形式的能.

教师指导学生阅读课本例题并归纳总结判断做功为正或负的方法.

方法(1)可以在计算时将q、u的正负关系直接代入;

方法(2)在代入数值时以绝对值代入,再判断电场力做功的正负.

4.总结:

(1)电场中两点间电势差,类同重力场中两点的高度差.

电势差:  (1v=1j/c)

u与w、q无关

(2)设定零电势点,由电势差定义各个点的电势:电场中某一点的电势 ,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功.

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