《高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）》第十章 第二节 电势差

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第2节　电势差
知识点归纳
知识点一、电势差
1.定义:电场中两点电势的差值叫做这两点的电势差, 也叫电压.它与零势点的选取无关.
2.定义式:电场中 A点的电势记为 φA､B点的电势记为 φB,则AB 两点电势差表示为
UAB=φA-φB或UBA=φB-φA.
3.电势差的单位与电势的单位相同为伏特, ,符号:V.电势差是标量,但有正负,UAB>0 表示
A点的电势比 B点电势高.
4．对电势差要注意角标的排序，如：UAB＝－UBA，UAB＋UBC＝UAC。
知识点二、电势和电势差的比较
电势 φ电势差 U
区
别
(1)(电场中某点的)电势与零电势点的选取有关(一
般取无限远处或地球表面的电势为零电势) (2)电
势由电场本身决定，反映电场的能的性质(3)相对
量(4)标量，可正可负，正负号相对零电势面而言
(1)电场中两点的电势差与零势点的选
取无关(2)电势差由电场和这两点的位
置决定(3)电势差是绝对量(4)标量，可
正可负，正负号反映了 φA、φB的高低
联
系
① 电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差②电势和电势差的单位
都是伏特③均可正可负,是标量
以上电势和电势差的关系跟重力场中高度 h与高度差 Δh 的关系类似.
知识点三、静电力做功与电势差的关系
1.电荷 q在电场中从 A点移动到 B点,A､B两点间的电势差为 UAB,则静电力做的功
WAB=qUAB 该公式适用于任何电场.
2.电场力做功的求解方法
1
(1)WAB=qUAB 既适用于匀强电场,又适用于非匀强电场.
(2)W=qEd 适用于匀强电场,公式中 d表示初末位置间沿电场线方向的距离.
(3)WAB=EPA-EPB=-ΔEP适用任何电场.
以上三个公式可以相互推导,应用时注意它们的适用条件.
3.各物理量的符号问题.
(1)WAB､UAB､q均可正可负,WAB 取正号表示静电力做正功,WAB 取负号表示静电力
做负功;UAB 取正号表示 φA>φB,UAB 取负号表示 φA<φB;q 取正号表示电荷带正电,q 取负
号表示电荷带负电.
(2)涉及 W､U､q三者关系的计算时,可将各量的正负号及数值一并代入进行计算,也可以
各物理量取绝对值,电场力做功的正负要根据电荷移动方向及所受电场力的方向来确定,电势
差的正负要看在电场中的始末位置及电场的方向.
4．静电力做功与电势差的关系：
(1)公式推导：由静电力做功与电势能变化的关系可得：WAB＝EpA－EpB，又因 EpA＝
qφA，EpB＝qφB，可得：WAB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝q·UAB，所以有 UAB＝。
(2)物理意义：电场中 A、B两点间的电势差等于这两点之间移动电荷时静电力做的功
与电荷量 q的比值 。
知识点四、等势面
1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。
2．等势面与电场线的关系
(1)电场线跟等势面垂直。
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
3．等势面的特点
(1)在等势面上任意两点间移动电荷，电场力不做功。
(2)在空间中两等势面不相交。
(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏。
(5)等势面是为描述电场的性质而假想的面。
(6)等势面的分布与零电势点的选取无关。
2
4．几种常见电场的等势面
5．电场线与等势面的区别与联系
电场线 等势面
物 理
意义
形象描述电场强度的强弱和方向 形象描述电场中各点电势的高低
图 线
特点
带箭头的不闭合的曲线，两电场线不
相交
可以闭合，也可以不闭合，不同等势面
不相交
描 述
电场
曲线上某一点的切线方向为场强方
向，疏密表示场强大小
等势面的垂线方向为场强方向，等差等
势面的疏密表示场强大小
做 功
情况
电荷沿电场线移动时静电力必做功 电荷沿等势面移动时静电力不做功
联系 (1)沿电场线方向电势降低
3
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