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＝.3.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＝的意义，知道电势差UAB与WAB、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，符号是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.判断下列说法的正误.
(1)电势差与电势一样，是相对量，都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)若电场中两点间的电势差UAB＝1V，则将单位正电荷从A点移到B点，电场力做功为1J.
(√)
(4)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点电场力所做的功相同.(√)
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四点的电势如图所示.
(1)A、C及A、B间的电势差各为多少？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间的电势差各为多少？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.
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.
例1 (多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是( )
A.电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关
B.UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UAB＝－UBA
C.φA、φB都有正负，所以电势是矢量
D.若φB＝0，则φA＝UAB
答案 BD
解析 电势差与零电势点的选取无关，A错；UAB＝－UBA，B正确；电势虽有正、负之分，但电势是标量，C错；由UAB＝φA－φB知，若φB＝0，则φA＝UAB，D正确.
例2 在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75V，B、C两点间的电势差UBC＝－200V，则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A.φA>φB>φC B.φA<φC<φB
C.φC>φA>φB D.φC>φB>φA
答案 C
