5 电势差
[学习目标] 1.知道电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关。2.掌握两点间电势差的表达式,知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。(重点)3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会应用静电力做功的公式进行计算。(难点)
一、电势差
1.定义
电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压。
2.公式
设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则A、B两点之间的电势差为:UAB=φA-φB,
B、A两点之间的电势差为:UBA=φB-φA,
所以UAB=-UBA。
3.电势差的正负
电势差是标量,但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。
二、静电力做功与电势差的关系
1.公式推导
电荷q在电场中从A点移到B点,由静电力做功与电势能变化的关系可得:WAB=EpA-EpB,由电势能与电势的关系φ=可得EpA=qφA,EpB=qφB。所以WAB=q(φA-φB)=qUAB,所以有UAB=。
2.公式:UAB=。
3.物理意义