5电势差[学科素养与目标要求]物理观念：1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选取无关.2.掌握电势差的表达式UAB＝φA－φB及UAB＝，知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系.科学思维：1.通过类比电场强度、电势的定义方法，理解UAB＝公式的意义，知道电势差UAB与W及q无关.2.会应用公式UAB＝φA－φB及UAB＝进行计算，并在应用中培养逻辑推理能力.一、电势差1.定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压.2.公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA.3.电势差是标量，有正负，电势差的正负表示电势的高低.UAB>0，表示A点电势比B点电势高.4.单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为伏特，符号为V.二、静电力做功与电势差的关系1.公式WAB＝qUAB或UAB＝.2.UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时静电力所做的功.1.(1)电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关.(×)(2)电势差是一个标量，但是有正值和负值之分.(√)(3)A、B两点的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关，所以UAB＝UBA.(×)(4)若电场中两点间的电势差UAB＝1V，则将单位电荷从A点移到B点，静电力做功为1J.(×)(5)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将－q从B点移到A点静电力所做的功相同.(√)2.在某电场中，将一带电荷量为q＝＋2.0×10－9C的点电荷从a点移到b点，电场力做功W＝－4.0×10－7J，则a、b两点间的电势差Uab为V.答案－200一、电势差电场中A、B、C、D四点的电势如图1所示.图1(1)A、C及A、B间的电势差为多少？哪个较大？(2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势为多少？A、C及A、B间的电势差为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？答案(1)UAC＝15V，UAB＝10V，UAC＞UAB(2)φA＝18V，φB＝8V，φC＝3V，UAC＝15V，UAB＝10V电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关.1.对电势差的进一步理解(1)电势差反映了电场的能的性质，决定于电场本身，与试探电荷无关.(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关.2.电势和电势差的比较概念比较内容电势φ电势差U区别定义电势能与电荷量的比值φ＝两点电势的差值UAB＝φA－φB决定因素由电场和在电场中的位置决定由电场和场内两点位置决定相对性与零电势点的选取有关与零电势点的选取无关联系数值关系UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA单位相同，均是伏特(V)，常用单位还有kV、mV等标矢性都是标量，但均具有正负例1(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是()A.UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φAB.UAB和UBA是不同的，它们存在关系UAB＝－UBAC.φA、φB都可以有正、负，所以电势是矢量D.零电势点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为零电势点答案BD解析UAB表示A点相对于B点的电势差，UAB＝φA－φB，A项错误；UBA表示B点相对于A点的电势差，UBA＝φB－φA，故UAB＝－UBA，B项正确；电势是标量，正负号是相对于零电势点而言的，正号表示高于零电势点，负号表示低于零电势点，C项错误；零电势点理论上是可以任意选取的，但通常取大地或无穷远处为零电势点，D项正确.例2如图2所示，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10V、6V和－2V，则UAB＝，UBC＝，UCA＝.图2答案012V－12V解析因A、B两点在同一个等势面上，故有φA＝φB＝10V，φC＝－2V，所以UAB＝φA－φB＝10V－10V＝0.B、C间的电势差为UBC＝φB－φC＝10V－(－2)V＝12V.C、A间的电势差为UCA＝φC－φA＝－2V－10V＝－12V.二、静电力做功与电势差的关系在如图3所示的电场中有A、B两点，若选取无穷远处为零电势点，A、B两点的电势分别为φA、φB.图3(1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷q从A移到B，电荷的电势能变化了多少？(2)根据静电力做功与电势能变化的关系，求静电力对该电荷做的功.答案(1)UAB＝φA－φB电势能的变化量为ΔEp＝EpB－EpA＝q(φB－φA)(2)WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB1.公式UAB＝或WAB＝qUAB中符号的处理方法(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和电势差U的正负号代入；功为正，说明静电力做正功，电...
