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Potential difference 公式,SPM 物理

公式:V = W / Q。考试不提供,需记忆。

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Potential difference
V = W / Q

考试不提供,需记忆。

用途

Potential difference 用于电学(SPM 物理中五)。每一行运算都要带 SI 单位。 电学

符号与 SI 单位

符号含义SI 单位
V电位差V
W做功(能量)J
Q电荷量C

公式变形

  • W = VQ
  • Q = W / V

解题示例

Q = 10 C 的电荷转移了 W = 60 J 的能量。 V = W / Q = 60 / 10 = 6.0 V。

常见陷阱

W 是以焦耳为单位的能量,Q 是以库仑为单位的电荷。记住 1 V = 1 J C⁻¹。

理解电位差

公式 V = W / Q 定义了电路中两点之间的电位差。其中 V 是电位差,单位伏特(V);W 是所做的功,即转移的能量,单位焦耳(J);Q 是流过的电荷量,单位库仑(C)。

这个关系表明:电位差是每一库仑电荷通过这两点时所获得的能量。若每单位电荷获得的能量越多,电位差就越大。

因此 1 V 被定义为 1 J C⁻¹。

  • 求转移的能量:W = VQ
  • 求电荷量:Q = W / V

先确定未知量,先移项,再把已知数值连同单位一起代入。

分步解题示例

一盏灯在电荷 Q = 8 C 流过它时转移了 W = 96 J 的能量。计算灯两端的电位差。

从定义式出发:

  • V = W / Q
  • V = 96 J / 8 C
  • V = 12 V

灯两端的电位差为 12 V。注意单位自然得出:焦耳除以库仑得到伏特,因为 1 V = 1 J C⁻¹。

取两位有效数字,V = 12 V。每一行都带着单位,便于检查最终单位是否正确。

常见错误与考法

最常见的失误是把 W(以焦耳为单位的能量)与功率或电荷量混淆。W 是能量,而非库仑的数目。

  • 忘记测量的是 V 而非 W,电位差是每单位电荷的能量,而非总能量。
  • 在需要 Q = It 的后续小题中把时间用分钟;电荷量要求电流以安培、时间以秒代入。
  • 写错移项,例如写成 Q = VW 而非 Q = W / V。

此内容出现在指令词 定义(说明电位差的意义)与 计算(求 V、W 或 Q)之下。代入数字前务必先写出移项后的公式。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

作者 spmphysics.com.my 编辑团队.· 更新于 2026年9月5日

常见问题

考试会给这个公式吗?
不会。SPM 物理试卷不提供公式表,因此需要记住。
电位差与电动势有何区别?

电位差是电路中两点之间每库仑所转移的能量(V = W / Q)。电动势是电源(如电池)每库仑所提供的总能量。

当有电流流动时,端电压会略小于电动势,因为部分能量在电源内部损耗。

为什么伏特等于每库仑焦耳?

因为 V = W / Q。当 W 以焦耳、Q 以库仑为单位时,两者相除得到每库仑焦耳,这正是伏特的定义:1 V = 1 J C⁻¹。

如果只知道 V 和电流,如何求能量?

先用 Q = It 求电荷量(电流以安培、时间以秒)。再用 W = VQ。

例如 V = 6 V、I = 2 A、t = 10 s,得 Q = 20 C,W = 6 × 20 = 120 J。

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