内容正文:
5 电势 电势差
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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比
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(4)特点
①相对性:电场中某点的电势的数值与零电势点的选取有关,一般情况下取___________或大地的电势为零。
②标矢性:电势是_____量,只有大小,没有方向。
2.电势差
(1)定义:电场中两点间的电势之差叫作电势差,符号为UAB。
无穷远处
标
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φA-φB
伏特
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3.电势和电势差的正负
(1)电势的正负:某点电势为正表示该点电势比零电势点高;某点电势为负表示该点电势比零电势点低,电势的正负与零电势点的选取______关(选填“有”或“无”)。
(2)电势差的正负:A、B两点间的电势差为正表示A点的电势比B点________;若为负表示A点的电势比B点________,两点间电势差的正负及数值与零电势点的选取________关(选填“有”或“无”)。
(3)电势的高低与电场线的关系:沿电场线方向,电势逐渐________。
有
高
低
无
降低
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二 等势面
1.定义:电场中__________的各点构成的曲面。
2.等势面的特点
(1)在同一等势面上移动电荷时电场力________。
(2)电场线跟等势面_______,并且由电势______的等势面指向电势______的等势面。
(3)两个不同的等势面永不________。
电势相等
不做功
垂直
高
低
相交
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电势的理解与高低的判断
如图所示的匀强电场,电场强度为E,取O点为零势能点,A点距O点的距离为l,AO连线与电场强度反方向的夹角为θ。
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(1)电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为多少?
提示:电荷量为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为Eqlcos θ、2Eqlcos θ。
(2)电势能与电荷量的比值是否相同?
提示:电势能与电荷量的比值相同,都为Elcos θ。
(3)电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关?
提示:与试探电荷的电荷量无关。
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1.电势的三个性质
特点 理解
相对性 电势是相对的,电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处,或地球表面选为零电势点
固有性 电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与在该点是否放有电荷及所放电荷的电荷量和电势能均无关
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特点 理解
标量性 电势是只有大小、没有方向的物理量,在规定了零电势点后,电场中各点的电势可能是正值,也可能是负值。正值表示该点的电势高于零电势点;负值表示该点的电势低于零电势点。显然,电势的正负只表示大小,不表示方向
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2.电势高低的判断方法
电场线法 沿电场线方向,电势越来越低
场源电荷判断法 离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低
电势能判断法 对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高
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如果把电荷量为q=1.0×10-8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点,需要克服电场力做功W=1.2×10-4 J,那么:
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?
(2)q未移入电场前,A点的电势是多少?
[答案] (1)1.2×10-4 J 1.2×104 V (2)1.2×104 V
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[名师点评]
电势与电势能分析判断的三点注意
(1)计算电势和电势能时,一般要注意“+”“-”号的代入。
(2)电势和电场强度由电场本身决定,与试探电荷q无关,两者大小没有任何联系。而电势能由电势和电荷q共同决定,满足Ep=qφ的关系。
(3)沿电场线电势一定降低,而电势能不一定减少,若为正电荷,沿电场线方向移动时电势能减少;若为负电荷,沿电场线方向移动时电势能则增加。
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1.将一正电荷从无穷远处移入电场中M点