必修 第三册 · 人教版
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7 电势差

免费读1250字2024-07-22

  老师:同学们好,我是来自北京师范大学附属中学的岳凌悦老师。本节课我们将继续学习静电场中的能量。首先请大家思考这样一个问题,如果我们要从6楼走到8楼,影响我们做工多少的因素,是这两层楼的高度差,还是楼的高度?相信很多同学都能答出来,应该是这两层楼的高度差,无论是从6楼走到8楼,还是从16楼走到18楼,做工都是相同的。那我们再看这样一个问题,某个电荷在确定的电场中由a点移动到b点,影响进电力做工多少的因素,可能是a点或b点的电势值,还是ab2点之间电势的差值。上节课我们已经学过电视这个概念了,这节课咱们先来研究一下两点之间电视的差值,再来回答这个问题。

  老师:我们将电场中两点电势之间的差值叫做电势差,用字母u来表示,比如说uab就等于finea减fineb,这里一定要注意角标的顺序,如果是UBA,那就是fineb减finea了。可以看出UAB是等于负的,UBA的电视差的单位跟电视是相同的,也是福特。

  老师:同学们听到电视差这个名字可能有点陌生,如果换个名字你就会非常熟悉了。其实电视差就是我们初中学过的电压,比如在这样一个电路图当中,我们用电压表去测电源两端的电压,其实就是测电源ab2点之间的电势差,但是在很多场合电压是不带正负的,而电势差是有正负的。

  老师:那电视差的正负表示什么呢?表示方向吗?显然不对,是吧?电视差是标亮,它没有方向,那它的正负表示什么呢?我们其实可以从它的定义式入手来想这个问题。uab是等于Fia减Fib的,那如果UAB大于0,是不是就意味着a点的电势要比b点的电势高?如果是UAB小于0,那就是a点的电视比b点的电视低。我们再来想一个问题,电视与零电视点的选取是有关的,这是上节课我们学过的。那电视差与零电视点的选取有关吗?我们可以借助上节课的一个例题来思考这个问题,请大家回忆一下。在上节课这个例题当中,我们先是以c为0电视点,算出了a点的电势是300伏,b点的电势是120伏,之后我们又以b为0电势点,算出a点的电视是180伏,c点的电视是负的,120伏可以看出电视确实跟0电视点的选取是有关的。那电视差呢?请大家任选两点,算一算两种不同情况下电视差分别是多少,看看相同吗?老师,这里是以ab2点为例,当以c为0电视点的时候,根据UAB等于范a减范b,带入数据,300伏减120伏,得180负。如果以b为0电视点还是UAB等于fivea减费b,那这回是180伏,减0伏了,还得180伏。你会发现UAB跟0电视点的选取是无关的,如果同学们选的其他的点应该也有类似的结果。所以我们说电视差与0电视点的玄学无关,那这就为我们解决问题带来了一些便利。用电视差距处理问题的时候,就不需要先规定电视零点了。好,那么通过刚才的学习,我们已经对电视差有了一个初步的认识了。

  老师:咱们再回到最初这个问题,为了方便讨论,我们可以设一些字母,比如我们设电荷

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