学案 5 电势和电势差[学习目标定位] 1.理解电势差的概念，理解电场力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系.2.理解电势、等势面的概念，知道电势差与电势的关系.3.会用 UAB＝φA－φB 及 UAB＝WAB/q 进行有关计算．一、电势差电场力的功与所移动电荷的电荷量的比值与电荷无关，它反映了电场自身在 A、B 两点的性质．我们定义这个比值为电场中 A、B 两点的电势差 UAB＝.在国际单位制中，电势差单位为伏特，简称伏，符号为 V.二、电势1．如果在电场中选定一个参考点 P，规定该点电势为零，则电场中任意一点 A 的电势，数值上等于把单位正电荷从 A 点移到参考点 P 时电场力所做的功．用 φA 表示 A 点的电势，则 φA＝，电势的单位是伏特．2．电场中任意两点 A、B 间的电势差可表示为 UAB＝φA－φB.若 UAB 为正值，表示 A 点的电势比 B 点的电势高．若 UAB 为负值，表示 A 点的电势比 B 点电势低，电势只有大小，没有方向，是标量．三、等势面电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面，相邻等势面之间的电势差值相等时，等势面密集的地方，电场较强，等势面稀疏的地方电场较弱.一、电场力做功的特点及其与电势能变化的关系[问题设计]1．如图 1 所示，试探电荷 q 在电场强度为 E 的匀强电场中，(1)沿直线从 A 移动到 B，电场力做的功为多少？(2)若 q 沿折线 AMB 从 A 点移动到 B 点，电场力做的功为多少？(3)若 q 沿任意曲线从 A 点移动到 B 点，电场力做的功为多少？据此可以得出什么结论？图 1答案 (1)电场力 F＝qE，电场力与位移夹角为 θ，电场力对试探电荷 q 做的功 W＝F·|AB|cos θ＝qE·|AM|.(2)在线段 AM 上电场力做的功 W1＝qE·|AM|.在线段 MB 上电场力做的功 W2＝0，总功 W＝W1＋W2＝qE·|AM|.(3)电荷在匀强电场中沿任意路径由 A 运动到 B，电场力做功相同，为 qE·|AM|.说明对同一电荷，电场力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关．2．类比重力做功与重力势能变化的关系，电场力做正功，电势能如何变化？电场力做负功，电势能如何变化？电场力做功与电势能变化有怎样的数量关系？1答案 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．电场力做功的值等于电势能的变化量，即：WAB＝EpA－EpB.[要点提炼]1．电场力做功的特点电场力对某电荷所做的功，与该电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关．(1)虽然此结论从匀强电场中推导...
