1.4《电势能和电势》规律总结

【高中物理】电势能和电势重要知识点总结一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值。

电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。

(1)计算式(2)单位：伏特（V）(3)电势差是标量。

其正负表示大小。

二、电场力的功电场力做功的特点：电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。

1. 电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意：系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。

(2)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。

(3)电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大。

(4)电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。

(5)电势能是相对的，与零电势能面有关（通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。

）(6)电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。

(7)电势能是标量。

3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。

三、电势电势：置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。

是描述电场的能的性质的物理量。

其大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。

单位：伏特（V）标量1. 电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。

零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。

2. 电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。

3. 电势是标量，只有大小，没有方向。

(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4. 计算时EP，q, 都带正负号。

5. 顺着电场线的方向，电势越来越低。

6. 与电势能的情况相似，应先确定电场中某点的电势为零。

(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)四、等势面1. 等势面：电场中电势相等的各点构成的面。

2. 等势面的特点：①等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功；②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交；③等差等势面越密的地方电场强度越大。

电场中的电势能与电势的分布规律电场是物质与空间中存在的物理现象，它是由电荷的电荷量与分布引起的。

而电势能与电势则是描述电场中电荷的性质与行为的重要概念。

本文将探讨电场中电势能与电势的分布规律。

首先，我们需要明确什么是电势能和电势。

电势能是指电荷由一个位置移动到另一个位置所具有的能量变化。

在电场中，如果一个电荷移动到电场中的某一点，它会与电场发生相互作用，从而具有了电势能。

而电势则是描述了电荷所处位置的电势能与电荷量之比，即单位电荷所具有的电势能。

在电场中，电势能的分布与电势的分布密切相关。

电势能随着电荷之间的相对位置及电场的分布而改变。

当电场中存在不同电势的区域时，电荷将受到电势力的作用，从高电势区域移动到低电势区域。

这种从高电势到低电势的移动是一种势能降低的过程，也是自然力追求最稳定状态的一种表现。

根据电势能的定义，我们可以推导出电势的分布规律。

在电场中，电势在空间中的分布呈现出一定的规律性，可以通过数学方法来描述。

对于一个均匀电场情况下的平行金属板，电势随着距离板的距离增加而线性变化。

这是因为在均匀电场中，电势能随电荷所处位置的改变等比例变化，最终形成了电势的均匀分布。

除了均匀电场外，电势的分布还与电荷分布有关。

在不均匀电场中，电势的分布不再是线性的，而是随着电荷分布的变化而改变。

例如，在一个点电荷周围的电场中，电势呈现出球对称分布。

离点电荷越远，电势越低；距离点电荷近，电势越高。

这是因为点电荷所产生的电场是以点电荷为中心，等向外扩散的，而电势是电场的积分值。

另一个重要的分布规律是电势的叠加原理。

根据电势的定义，当存在多个电荷时，它们所产生的电势可以进行叠加。

这意味着在电荷分布复杂的情况下，我们可以将电势视为每个电荷产生的电势的叠加。

通过这种方法，我们可以推导出电势在空间中的分布规律，并用数学表达式进行描述。

总之，电场中的电势能与电势的分布规律是描述和理解电场中电荷性质与行为的重要工具。

电势能随电荷位置的变化而改变，而电势则描述了电势能与电荷量之比。

电势能电势电势差一．静电力做功的特点在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与初末位置及移送电荷的电荷量有关，而与电荷运动路径无关。

带电体电场静电力电势能变化相似对比：地球重力场重力重力势能变化二．电势能：电荷在电场中具有势能，这种势能叫做电势能。

1．系统性：电势能属于电荷与电场构成系统所具有的能量。

2．相对性：与零势能位置的选取有关。

三．静电力做功与电势能变化的关系：1．静电力做正功，电荷的电势能减小，电场力做多少正功，电势能就减少多少。

2．静电力做负功，电荷的电势能增加，克服电场力做多少正功，电势能就增加多少。

W AB=E PA-E PB= -ΔE P四．电势能大小的确定：电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移送到零势能位置时静电力所做的功。

（一般选取无穷远或大地为零势能位置）五．电势1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。

2．定义式：qEp=ϕ3．单位：伏特（V） 1V=1J/C4．量性：标量，只有大小，没有方向，但有正负5．物理意义：1）在数值上等于单位正电荷从电场中某点移送到零势能位置时静电力所做的功；2）在数值上等于单位正电荷在某点的电势能。

说明：1）ϕ可用E P/q计算，但ϕ与E P和q无关，ϕ与电场有关。

2）应用qEp=ϕ计算时，各量带正负号。

3）当ε=0时，ϕ=0；ϕ>0表示该点的电势比零电势高；ϕ<0表示该点的电势比零电势低。

4）零电势位置的选取具有相对性，因此电势的值与零电势的位置选取有关（一般将大地或无穷远处的电势默认为零）5）电势变化的规律：顺着电场线的方向电势降低6）ϕqEp=，ϕ和与qEp有关，由q和ϕ共同决定六．电势差：1．定义1：电场中两点电势的差值叫做电势差，也叫电压。

BAABUϕϕ-=定义2：电荷在电场中由一点A移动到另一点B，电场力所做的功W AB与电荷量q的比值叫做AB两点间的电势差。

qWU ABAB=2．单位：伏特（V） 1V=1J/C3．量性：标量，但有正负之分说明：1）无关和与但计算可用qWU，qWUABABABAB2）BAABBABAAB；UUABUϕϕϕϕϕϕ<<==>>表示表示表示0;3）ϕ的大小与零电势位置有关，但U AB与零电势位置无关4）应用qWU ABAB=时，各量要带正负号5）BAABUU-=七．等势面1．定义：电场中电势相等的点构成的面2．等势面的特点：①在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功②电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

电势和电势能的变化规律说到电势的变化，咱们就得聊聊电场。

这玩意儿就像是个隐形的力量，把电荷推来推去。

比如说，一个正电荷在电场里被吸引，像是小船被水流带着走，轻轻松松就“顺风顺水”。

但是要是你把负电荷放进去，那就糟了，感觉像是被水流逆袭，真心没办法。

电势的高低就像是这条河的水流速度，流速越快，电荷的“移动”就越容易。

电势差就像是在说：“嘿，快来这里，这儿更舒服！”而这就引发了电流，电流就像是热锅上的蚂蚁，急急忙忙要去高处找刺激。

再说说电势能的变化吧。

电势能的变化就像是你在游乐场的过山车，一开始你在高高的地方，心里那个激动啊，简直是无与伦比。

但是当你开始往下冲的时候，那种“肾上腺素飙升”的感觉又让你无比惊喜。

电荷在电场中移动时，电势能也是这么一回事。

它在高电势的位置，能量满满的，等它向低电势移动时，能量就释放出来，像是放飞自我。

哦，感觉真是妙不可言。

想象一下，如果你把电荷放在一个电场的高电势区，然后让它自由落体，哇，那真是一个能量的大释放！电势能转化成了动能，电荷的速度就像火箭一样，瞬间飙升。

这种变化是瞬息万变的，简直就是一场精彩的表演，谁能抵挡得住呢？这个过程还真有点像是人生的起伏，谁不曾在高峰和低谷之间徘徊呢？再来说说一些实际应用吧。

生活中处处都有电势和电势能的影子，比如说在电池里。

电池就像是个小小的能量储藏室，高电势区和低电势区就像是它的“上下级”，电流在两者之间流动，就像是职场中上下级之间的关系。

哎，这种能量转化的过程，真是让人觉得神奇极了。

有时候你可能会发现，电池没电了，想想，真是像个没力气的老者，完全动不了。

可当你给它充电的时候，那就像是给它打了强心针，立刻又充满了活力。

所以，电势和电势能的变化其实是一个充满乐趣的旅程。

每一次电荷的移动，都是一段精彩的冒险，就像电影里的特技表演，时而紧张，时而轻松。

大家或许在日常生活中并不常思考这些，但其实这些原理无处不在，影响着我们的生活。

电势变化好比人生起伏，电势能的转化则是我们面对困难时，总能找到新的解决方法。

第一章静电场§1.4 电势能和电势【使用说明及学法指导】1.独立完成本学案，注意对解题规律与解题方法的总结。

2.各组学科班长按时收交，各组长督促落实，全部达标，然后及时二次收交。

【学习目标】1.知道静电力做功的特点，掌握静电力做功与电势能变化的关系．2.理解电势能、电势的概念，知道参考点的选取原则．3.知道什么是等势面，并能理解等势面的特点．☆预习案☆一、静电力做功的特点如图所示,在电场中把点电荷q从A点移动到B点，不管走什么路径，静电力所做的功都相同．说明静电力做功与电荷经过的______无关，与电荷的________位置和________位置有关．二、电势能1．概念：电荷在___________中具有的势能．2．静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的__________，即：W AB＝E p A－E p B.说明：电场力做正功，电势能__________；电场力做负功，电势能____________.3．电势能的确定(1)先确定零电势能位置．(2)通常把电荷在离场源电荷___________的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零，电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到___________位置时所做的功．电势能是相对的．[想一想] 1.当正电荷顺着电场线运动时，电势能是增加还是减少？当负电荷顺着电场线运动时呢？__________________________________________________________________________________三、电势1．概念：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的_________2．公式和单位：电势的定义公式为φ＝_________，单位是_______，符号是_____.3．相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处的电势为零，大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是_____________4．与电场线关系：沿电场线的方向电势__________[想一想] 2.电荷处在电场中，在电势越高的位置电势能越大吗？__________________________________________________________________________________ 四、等势面1．定义：电场中电势相等的各点构成的面．2．特点(1)等势面一定跟电场线________，即跟场强方向垂直．(2)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，两个不同的等势面_________(3)两个等势面间的电势差是恒定的，但在非匀强电场中，两个等势面间的距离并不恒定，场强大的地方，两等势面间的距离小，场强小的地方，两等势面间的距离大．3．应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别．(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功情况．(3)已知等势面的分布和其形状，再根据电场线与等势面相互垂直的特点，就能描绘出电场线的分布情况，确定电场的分布．同时也能比较场强的大小关系4．电势与电场强度的比较电势φ电场强度E物理意义描述电场的能的性质描述电场的力的性质大小①电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力做的功②φ＝E pq，φ在数值上等于单位正电荷在电场中该点具有的电势能①电场中某点的场强等于放在该点点电荷所受的电场力F跟点电荷电荷量q的比值②E＝Fq，E在数值上等于单位正电荷在该点所受到的静电力5.等势面与电场线的区别与联系电场线等势面物理意义形象描述电场强度的强弱形象描述电场中各点电势的高低来源从正电荷发出，终止于负电荷电场中电势相同的各点构成的面图线特点带箭头的不闭合的曲线，两电场线不相交可以闭合，也可以不闭合，不同等势面不相交描述电场曲线上某一点的切线方向为场强方向，疏密表示场强大小等势面的垂线方向为场强方向，等差等势面的疏密表示场强大小做功情况电荷沿电场线移动时电场力必做功电荷沿等势面移动时电场力不做功联系(1)沿电场线方向电势降低(2)电场线与等势面垂直☆探究案☆探究一、如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 1、P 2为其电场中的两点．若E 1、E 2为P 1、P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P 1、P 2两点的电势，则( ) A ．E 1>E 2，φ1>φ2 B ．E 1>E 2，φ1<φ2 C ．E 1<E 2，φ1>φ2 D ．E 1<E 2，φ1<φ2 探究二、如图所示，将一个电荷量为q = +3×1010-C 的点电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中，克服电场力做功6×109-J 。