高中物理必修三电势能和电势
电势能和电势是高中物理必修三中的重要概念。电势能是指一个电荷由于所在位置与其他电荷的相互作用而具有的能量，而电势则是指单位正电荷在某一电场中所具有的势能。本文将对这两个概念进行详细介绍。
一、电势能
电势能是由于电荷间的相互作用而产生的一种能量。在电场中，电荷会受到电场力的作用，从而具有某种能量。如果将电荷从一个位置移动到另一个位置，它所具有的能量的变化就是电势能的变化。
电势能的大小与电荷的电量、电场的强度以及电荷所处的位置有关。在静电场中，电势能的计算公式为：E = kqQ/r，其中E为电势能，k为库仑常数，q和Q分别为两个电荷的电量，r为它们之间的距离。电势能的单位是焦耳(J)。
二、电势
电势是指一个电场中单位正电荷所具有的势能。在电势中，电场的强度与电荷所处的位置有关。电势是一个标量，它的单位是伏特(V)。
电势与电势能的关系可以用下面的公式来表示：V = E/q，其中V 为电势，E为电势能，q为电荷的电量。
在静电场中，电势的计算公式为：V = kQ/r，其中k为库仑常数，Q为电荷的电量，r为电荷到某一点的距离。
三、电势能和电势的应用
电势能和电势是电场中的重要概念，它们在电学中有很多应用。
例如，在电容器中，电势能可以存储在电容器的电场中，当电容器被放电时，电势能就会转化成电能。在电路中，电势差可以用来描述电流的流动方向和大小。
电势能和电势还可以用来计算电荷所受到的力。根据库仑定律，两个电荷之间的力与它们之间的距离平方成反比，与它们的电荷量成正比。因此，我们可以用电势能和电势来计算电荷所受到的力。
电势能和电势是电学中的重要概念，它们在电学中有着广泛的应用。我们应该深入理解它们的本质，以便更好地理解电学中的其他概念和原理。
电势能和电势·知识点精解 1．电势能的概念 (1)电势能 电荷在电场中具有的势能。 (2)电场力做功与电势能变化的关系 在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量，即WAB=εA-εB。 ①当电场力做正功时，即W AB＞0，则εA＞εB，电势能减少，电势能的减少量等于电场力所做的功，即Δε减=W AB。 ②当电场力做负功时，即WAB＜0，则εA＜εB，电势能在增加，增加的电势能等于电场力做功的绝对值，即Δε增=εB-εA=-W AB=|WAB|，但仍可以说电势能在减少，只不过电势能的减少量为负值，即ε减=εA-ε B=W AB。 【说明】某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。 (3)零电势能点 在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。 【说明】 ①零电势能点的选择具有任意性。 ②电势能的数值具有相对性。 ③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。 2．电势的概念 (1)定义及定义式 电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。 (2)电势的单位：伏(V)。 (3)电势是标量。 (4)电势是反映电场能的性质的物理量。 (5)零电势点
规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中，通常以无限远点为零电势点，实际研究中，通常取大地为零电势点。 (6)电势具有相对性 电势的数值与零电势点的选取有关，零电势点的选取不同，同一点的电势的数值则不同。 (7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。 (8)电势能与电势的关系：ε=qU。 3．等势面 电场中电势相等的点构成的面。 (1)在同一等势面上任何两点间移动电荷，电场力不做功。这里存在两种情况：一种是电荷一直在等势面上移动，电场力在任何一段时间内都不做功。一种是电荷不在同一等势面上移动，但初、未位置在同一等势面上，在全过程中的某一具体过程中电场力可能做功，但在全过程中电场力不做功。 (2)等势面一定跟电场线垂直，场强一定跟等势面垂直。 (3)电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 图1-13为几种典型电场的等势面。 4．电势差的概念 (1)定义 电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。 (2)定义式 【说明】 ①电势差即电势之差，UAB=UA-U B。 ②WAB为电荷q由A点移动B点时电场力所做的功，可能为正值，也可能为负值。 ③上式计算时，q应代入正负号。若UAB＞0，则UA＞UB；若UAB＜0，则UA＜UB。
高中物理必修三电势能和电势 电势能和电势是高中物理必修三中的重要概念。电势能是指一个电荷由于所在位置与其他电荷的相互作用而具有的能量，而电势则是指单位正电荷在某一电场中所具有的势能。本文将对这两个概念进行详细介绍。 一、电势能 电势能是由于电荷间的相互作用而产生的一种能量。在电场中，电荷会受到电场力的作用，从而具有某种能量。如果将电荷从一个位置移动到另一个位置，它所具有的能量的变化就是电势能的变化。 电势能的大小与电荷的电量、电场的强度以及电荷所处的位置有关。在静电场中，电势能的计算公式为：E = kqQ/r，其中E为电势能，k为库仑常数，q和Q分别为两个电荷的电量，r为它们之间的距离。电势能的单位是焦耳(J)。 二、电势 电势是指一个电场中单位正电荷所具有的势能。在电势中，电场的强度与电荷所处的位置有关。电势是一个标量，它的单位是伏特(V)。 电势与电势能的关系可以用下面的公式来表示：V = E/q，其中V 为电势，E为电势能，q为电荷的电量。
在静电场中，电势的计算公式为：V = kQ/r，其中k为库仑常数，Q为电荷的电量，r为电荷到某一点的距离。 三、电势能和电势的应用 电势能和电势是电场中的重要概念，它们在电学中有很多应用。 例如，在电容器中，电势能可以存储在电容器的电场中，当电容器被放电时，电势能就会转化成电能。在电路中，电势差可以用来描述电流的流动方向和大小。 电势能和电势还可以用来计算电荷所受到的力。根据库仑定律，两个电荷之间的力与它们之间的距离平方成反比，与它们的电荷量成正比。因此，我们可以用电势能和电势来计算电荷所受到的力。 电势能和电势是电学中的重要概念，它们在电学中有着广泛的应用。我们应该深入理解它们的本质，以便更好地理解电学中的其他概念和原理。
1电场强度公式：E=F/q（定义式）E=U AB/d（匀场强）E=W AB/qd E=kQ/r2 2只有重力和电场力做功时，机械能和电势能相互转换，但总量保持不变。电场力：F = E/q 3电势能与电势的关系： 电势=电势能/电荷（φ=E P/q，E PA=qφA，E PB=qφB） 4电场强度与电势差：U AB=Ed (W AB=qElcosθ=qEd=qU AB) 5静电力做功与电势能变化的关系：电场力所做的功等于电势能的减少量 U AB=W AB/q，W AB= ΔE P减=E pA-E pB=qφA -qφB=q U AB =q Ed 6 电容：C=Q/U C=εS/4πkd (ε:介电常数，k:静电力常量=9.0×109N?m2/C2) 7动能定理：合外力所做的功等于动能的变化（只有重力做功时，物体的势能变化量等于动能变化量，合外力做正功，动能增加；做负功，动能减小）W 合=ΔE k 8机械能守恒：只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 E k1+E p1=E k2+E p2； E1=E2；W= ；E减=E增（E k减=E p增、E p减=E k增） 9 带电粒子在电场中的加速运动：W=ΔE k增或qU=mvt2/2 10 带电粒子在电场中的偏转（不考虑重力）：类平抛运动
物理选修3-1经典复习 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)；k:静电力常量k＝9.0×109N?m/C；Q1、Q2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)；作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E＝U AB/d ｛U AB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：U AB＝φA-φB，U AB＝W AB/q＝ΔE P减/q 8.电场力做功：W AB＝qU AB＝qEd＝ΔE P减｛W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔE P减：带电体由A到B时势能的减少量｝ 9.电势能：E PA＝qφA｛E PA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔE P减＝E PA-E PB｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB＝ΔE P减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C＝εS/（4πkd）（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数） 14.带电粒子在电场中的加速(V o＝0)：W＝ΔE K增或qU＝mVt2/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) 垂直电场方向:匀速直线运动L＝V ot 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m ＝q U /m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； (3）常见电场的分布要求熟记； (4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面； (6)电容单位换算：1F＝106μF＝1012PF； (7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10-19J； (8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面 二、恒定电流 1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝ 2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ 3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝ 4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r +R)或E＝Ir+ IR（纯电阻电路）； E＝U内 +U外；E＝U外 + I r ；（普通适用） ｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝
高中物理选修3-1电势能和电势知识点|高中物理电势图 电势能和电势的概念一直以来都是高中物理教学的难点，下面是小编给大家带来的高中物理选修3-1电势能和电势知识点，希望对你有帮助。 高中物理电势能和电势知识点 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)单位：伏特(V) (2)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。 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。
电势与电势能的关系 电势与电势能具有相对性。通常取无穷远处或大地作为零电势点。 电势：描述电场的能的性质的物理量。电势是指电场中任两点间对电荷作功的本领。相当于力学中的重力势，电势是电场中一点相对零电势点的电势差，是由电势差来定义电势的。电场中任两点间对电荷做功的本领是取决于两点间的电势差的大小的。电势能是指在电场中任两点间移动电荷，电荷所受电场力作的功。 电势能：电荷在电场中具有的由电荷间的相互作用而产生的势能。类似于重力势能，只不过方向不仅仅是竖直向下电势能是对于电场力做功而言的，只要电场力做正功，电势能就减少；做负功，则电势能增加。 静电场做功的特点 1．特点：电场力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关． 2．计算方法： （1）用WAB=FLABcosθ求电场力的功，仅适用于匀强电场．（2）用WAB=qUAB求电场力的功，适用于所有电场，计算时可将q、UAB的正、负号代入公式进行计算，根据正、负来确定是电场力做功，还是克服电场力做功．
【说明】在匀强电场中移动的电荷时，静电力做的功与电荷的起止位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。
电势能 1．电荷在电场中具有的势能叫做电势能 2．相对性：电势能是电荷与所在电场共有的，具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点． 3．电场力做功与电势能改变的关系 （1）电势能增减的判定：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加． （2）电势能改变量与电场力的功： WAB= EPA-EPB=-ΔEP 【说明】 某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。 （3）零电势能点 在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。 【说明】 ①零电势能点的选择具有任意性。 ②电势能的数值具有相对性。 ③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。
电势能和电势的知识点总结公式 电势能和电势是电学中非常重要的概念，它们描述了电荷在电场中的行为。本文将对电势能和电势的概念、计算公式以及应用进行总结。 一、电势能 电势能是指电荷在电场中由于位置而具有的能量。具体来说，当电荷在电场中从一个位置移动到另一个位置时，由于电场对电荷做功，电荷会获得一定的能量，这种能量称为电势能。电势能的大小取决于电荷的电量、电场强度以及电荷在电场中的位置。 1.电势能的计算公式 电势能的计算公式为：E=pV，其中E表示电势能，p表示电荷的电量，V表示电荷在电场中的电势。 2.电势能的单位 电势能的单位为焦耳（J），也可以用电子伏特（eV）来表示。 3.电势能的应用 电势能在电学中有着广泛的应用，例如电容器的储能、电池的充电和放电、电子束加速器等。
二、电势 电势是指单位电荷在电场中所具有的能量。具体来说，当一个单位正电荷从无穷远处移动到电场中某一点时，所获得的能量与电荷在电场中位置有关，这种能量称为电势。电势可以用来描述电场的强弱和方向，是电场中的一种物理量。 1.电势的计算公式 电势的计算公式为：V=W/q，其中V表示电势，W表示电场对电荷做功，q表示电荷的电量。 2.电势的单位 电势的单位为伏特（V）。 3.电势的应用 电势在电学中有着广泛的应用，例如电路中的电压、电场力线、电势差等。 三、电势能与电势之间的关系 电势能和电势是密切相关的物理量，它们之间有一个重要的关系式：ΔE=qΔV，其中ΔE表示电荷在电场中移动时所获得的电势能的变化量，ΔV表示电场中电势的变化量，q表示电荷的电量。
由此可见，电势能和电势是相互依存的物理量，它们之间的关系是非常紧密的。 总结： 本文总结了电势能和电势的概念、计算公式以及应用，电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量，电势是单位电荷在电场中所具有的能量，它们之间有着密切的关系。电势能和电势都是电学中非常重要的物理量，对于理解电场的强弱和方向有着重要的作用。
高中物理电势能与电势 电势能是物体由于其位置而具有的能量，是物体在电场中由于位置而具有的能量。电势是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。电势能和电势是相互联系的，二者是密不可分的。 我们来探讨一下电势能。电势能是物体由于其位置而具有的能量。在电场中，电荷在电场力的作用下，从一个位置移动到另一个位置时，会发生能量的转化。当电荷从静止位置移动到某个位置时，其具有的能量就是电势能。电势能与电荷的电量、电场的强度以及电荷所处位置之间有直接的关系。电势能的大小可以通过电势差来表示，即电荷在电场中从一个位置移动到另一个位置时所具有的能量变化量。 我们来讨论一下电势。电势是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。也就是说，电势是单位正电荷在电场中所具有的电势能。电势是标量，用V来表示，单位是伏特（V）。在电场中，电势是随着距离的变化而变化的，通常情况下，电势随着距离的增加而减小。电势是一个标量，它的大小只与电荷的电量、电荷之间的距离以及电场的性质有关，与电荷的正负无关。 在电场中，电势能和电势之间有着密切的联系。电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量，而电势则是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。可以说，电势是电势能在单位电荷上
的体现。电势能和电势都是描述电场中能量和位置的物理量，二者是相互依存的。电势能的大小可以通过电势差来表示，而电势差又是由电势决定的。电势差是指单位正电荷从一个位置移动到另一个位置时所具有的能量变化量，即电势能的差异。 在实际应用中，电势和电势能有着广泛的应用。在电路中，电势差可以用来描述电源的正负极之间的电压差，通过电势差可以实现电能的转换和传输。在静电场中，电势能可以用来描述电荷在电场中由于位置而具有的能量，通过电势能的转化可以实现电能的储存和释放。在电场力学中，电势能和电势被广泛应用于电场的计算和问题的求解。通过对电势能和电势的研究和理解，可以更好地理解和应用电场的原理和规律。 电势能和电势是高中物理中重要的概念，它们描述了电场中能量和位置的关系。电势能是物体由于其位置而具有的能量，而电势则是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。电势能和电势是相互联系的，二者是密不可分的。电势能和电势在电路、静电场和电场力学等领域都有着广泛的应用，通过对其的研究和理解，可以更好地理解和应用电场的原理和规律。
高考物理：电势能和电势知识点！ 电势能和电势 静电场做功的特点 1．特点：电场力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关． 2．计算方法： （1）用W AB=FL AB cosθ求电场力的功，仅适用于匀强电场． （2）用W AB=qU AB求电场力的功，适用于所有电场，计算时可将q、U AB的正、负号代入公式进行计算，根据正、负来确定是电场力做功，还是克服电场力做功．
说明：在匀强电场中移动的电荷时，静电力做的功与电荷的起止位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。 电势能 1．电荷在电场中具有的势能叫做电势能 2．相对性：电势能是电荷与所在电场共有的，具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点． 3．电场力做功与电势能改变的关系 （1）电势能增减的判定：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加． （2）电势能改变量与电场力的功： W AB= E P A-E P B=-ΔE P 说明：某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。 （3）零电势能点 在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。
说明： ①零电势能点的选择具有任意性。 ②电势能的数值具有相对性。 ③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。 电势 (1)定义及定义式 电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。 φA=E p/q (2)电势的单位：伏(V)。 (3)电势是标量。 (4)电势是反映电场能的性质的物理量。 (5)零电势点 规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中，通常以无限远点为零电势点，实际研究中，通常取大地为零电势点。 (6)电势具有相对性
第十章静电场中的能量 1 电势能和电势 知识点一电场力做功和电势能1．如图所示，在匀强电场中不论q经由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都相等．说明静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关．可以证明，对于非匀强电场也是适用的． 2．(1) 概念：电荷在电场中具有的势能．用E p表示． (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减少量，表 达式：W AB＝E pA－E p B． 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功．4．对电势能的理解． (1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能． (2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关．确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置． (3)标量性：电势能是标量，有正负但没有方向．电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能． 知识点二电势 1．概念：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值． 2．定义式和单位：φ＝E p q，单位是伏特，符号是V． 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，或大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是标量． 与电场线关系：沿电场线的方向电势降低． 电势φ电势能E p 描述电场能的性质反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量 电场中某一点电势φ的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷q无关电势能的大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的 电势沿电场线逐渐下降，取定电势零点后，某点的电势高于零时，为正值；某点的电势低于零时，为负值正点电荷(＋q)：电势能的正负跟电势的正负相同．负点电荷(－q)：电势能的正负跟电势的正负相反 单位：V 单位：J 联系：E p＝qφ 等量同种电荷：在连线上：电势先减小再增大但中点电势不为0.其中垂线上：电势逐渐减小．等量异种电荷：在连线上：电势从正电荷到负电荷一直减小．在中垂线上：电势不变(0势线)．
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结 【导语】人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》一直是高二学生学习难点，我们要掌控好这一节的知识点。下面是作者给大家带来的高中物理电势能和电势知识点，期望对你有帮助。 高中物理电势能和电势知识点 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)运算式 (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穷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.电势能大小的肯定 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：置于电场中某点的摸索电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描写电场的能的性质的物理量。其大小与摸索电荷的正负及电量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。零电势的挑选是任意的，一样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.运算时EP,q,都带正负号。 5.顺着电场线的方向，电势越来越低。 6.与电势能的情形类似,应先肯定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无穷远处或大地的电势为零.) 三、等势面
高中物理选修3-1电势能和电势知识点 电势能和电势的概念一直以来都是高中物理教学的难点，下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1电势能和电势知识点，希望对你有帮助。 高中物理电势能和电势知识点 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)单位：伏特(V) (2)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。 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.) 三、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。 高中物理学习方法 (一)预习 学习的第一个环节是预习。有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。 在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。)将知识预先浏览一下，一则
电势能、电势、电势差、电场强度关系 1.电场强度——E ——矢量—与试探电荷无关！ （1）E=F/q ——任何电场 (N/C) （2）公式： E=kQ/r2 ——点电荷场 （3）E=U/d ——匀强电场（V/m ） （4）与电场线的关系：电场线密的场强大，电场线某点的切线方向为该点场强方向。 2.电势能——W: J ——标量——与检验电荷有关、电场中的位置有关； （1）电场力作正功，电势能减小，做了多少功，电势能减少多少； 克服电场力做功，电势能增加，做了多少功，电势能增加多少！ （2）PB PA P AB E E E W -=∆= 3电势（ ψ ）——V ——标量：电场本身的性质——与试探电荷无关！ （1）q E PA A =φ （2）U AB =φA-φB （3）与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低，且降得最快 4.电势差（ U AB ）——V ——标量电场本身的性质：与验电荷无关! （1）定义式：U AB =W AB /q （2）U AB =φA-φB （3）U AB =- U BA 等量电荷两条特殊线上的场强、电势分布特点 1 小结：等量异种电荷连线中点场强最小，靠近点电荷场强渐强，方向从正点荷指向负电荷。 2、中垂线上 小结：等量异种电荷的中垂线上电场强度由中点向上向下减小，方向与两点电荷的连线平行且由 1 小结：由于沿着电场线的方向电势降低，所以连线上从正点电荷到负点电荷电势降低。 2、两点电荷连线中垂线上： 小结：由于中垂线上场强方向与中垂线垂直，所以某检验荷在中垂线上移动时，电场力不做功， 由 0==q W U AB AB 知，中垂线上任意两点的电势差为零，即中垂线上电势均为零。 1 小结：等量同种电荷连线上中点场强为零，向两侧逐渐增大。 2、中垂线上 小结：等量同种电荷连线的中垂线上，从中点向两侧电场强度先增大后减小，两侧方向相反，关 于O 点对称的点数值相等。 若两电荷为等量正电荷，则电场强度方向均沿中垂线方向从中点指向无限远；
10.1电势能和电势 一、教材分析 《电势能和电势》是普通高中教科书物理必修第三册第十章第1节的内容。上一章是关于电场的力的性质，本章内容为关于电场的能的性质。电势能和电势是电场中能量相关的基础概念，是学生学好本章后续内容的必备知识。在建构电势能和电势这两个概念时，将从概念的定义、概念的表达式（符号）、矢（标）量性、相对性与系统性、概念辨析等方面组织学习。 二、学情分析 学习本节内容之前，学生已经学习了电场的力的性质，熟悉了电场强度、电场力，初步了解了电场力做功。电势能和电势是比较抽象的概念，学生不能对应生活实例进行学习理解。而学生已经较好的掌握了重力做功、重力势能等相关知识。所以教学中采用类比法、归纳法、比值定义法等思维方法，通过类比电场力做功和重力做功，建构电势能和电势这两个重要概念，在培养学生类比、归纳、比值定义等思维方法的同时，掌握概念的性质。 三、教学目标 （一）物理观念 1.知道静电场中的电荷具有电势能，能举例说明电场中的电荷具有的电势能。 2.了解电势能和电势两个概念，能辨析电场情境中电荷的电势能和电势。 （二）科学思维 1.理解电场力做功的特点，能说出其特点并能辨析电场情境中的电荷所受电场力做功与电势能变化的对应关系。 2.理解类比法、归纳法、比值定义法在概念学习中的运用。能举例说明类比法、归纳法、比值定义法在其他概念学习中的应用。 （三）科学探究 1.体会类比法建构电势能概念的过程，培养科学探究的能力。 2.体会归纳法、比值定义法等思维方法建构电势概念的过程，提升科学探究的能力。 （四）科学态度与责任 1.通过电势能和电势概念建立的探究过程，培养学生敢于质疑、坚持原则、主动思考研究的科学态度和责任。 四、教学重点 1.使用类比法建构电势能概念的过程。 2.使用比值定义法建构电势概念的过程。 五、教学难点 1.电势能变化与电场力做功之间关系。
第十章静电场中的能量 第1节电势能和电势 【素养目标】 1．知道静电力做功的特点，理解电势能、电势的概念。 2．能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。 【必备知识】 知识点一、静电力做功的特点 (1)在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关，与重力做功一样。 (2)静电力做功的特点对非匀强电场也是适用的。 知识点二、电势能 (1)定义：电荷在电场中也具有势能．这种势能叫电势能，用E p表示． (2)相对性：电势能具有相对性，通常取无限远处或大地表面为电势能的零点。 (3)静电力做的功与电势能的关系： ①静电力做的功等于电势能的减少量，W AB＝E p A－E p B. ②静电力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少；静电力对电荷做多少负功，电荷的电势能就增加多少。 ③电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零电势能点时所做的功． ④零势能是标量，正负表示大小，不表示方向，比较电势能大小时要考虑正负号。电场中规定的电势能为零的位置，通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零． 知识点三、电势 (1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫电场在这一点的电势。用符号φ表示。 (2)公式:φ＝E p/q. (3)单位:在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,且有1 V=1 J/C。
(4)物理意义:电势是描述电场的能的性质的物理量。电场中某点的电势由电场本身及电势零点决定，与放入电场中的试探电荷无关。 (5)电势的高低 ①沿着电场线方向电势逐渐降低。 ②正电荷在电势高处电势能较大，负电荷在电势低处电势能较大。 (6)标矢性:电势是标量，但可以为负值。当电场中某点的电势为负值时，表示这点的电势比零电势还低。 (7)零电势面(点)的选取:在物理学的理论研究中,常取无限远处的电势为0;在实际应用中，常取大地的电势为0。 【课堂检测】 1.如图甲所示，有一固定的负点电荷N，其右侧距离为L处竖直放置一内壁光滑的绝缘圆筒，圆筒内有一带电小球。将小球从H0高处由静止释放，至小球下落到与N同一水平面的过程中，其动能E k随高度H（设小球与点电荷N的竖直高度差为H）的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是（） A. 小球可能带负电，也可能带正电 B. 在高度H1~H2之间的某点，库仑力在竖直方向上的分力最大 C. 该过程中，小球所受合力先增大后减小再增大 D. 该过程中，小球的机械能先增大后减小 【答案】B 【解析】A．若小环带正电，重力和静电力对小环都做正功，小环的动能一直增大，与图乙不符，所以小环带负电，A不符合题意； B．小环在高度H1~H2之间运动时，动能减小，根据动能定理E k=E k0+F电竖ℎ− mgℎ=E k0+(F −mg)ℎ 电竖
第十章静电场中的能量 古代，人们用弩来加速箭，箭的速度能达到102 m/s数量级；后来，人们又在枪膛中用火药加速子弹，子弹的速度能达到103 m/s数量级；而现代，人们需要用高速的微观粒子轰击另一微观粒子来进行科学研究，其速度的数量级达到107 m/s，那是怎样加速的呢？ 科学是可以解答的艺术。科学的前沿是介于可解与难解、已知与未知之间的全新疆域。致力于这个领域的科学家们竭尽全力将可解的边界朝难解方向推进，尽其所能揭示未知领域。 ——梅达瓦1 第十章 1 电势能和电势 问题？ 一个正电荷在电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A 点运动到B 点时，静电力做了正功W AB。由动能定理可知，该电荷的动能增加了W AB。 1梅达瓦（Peter Brian Medawar，1915 —1987），阿拉伯裔英国免疫学家，因组织移植方面的研究获1960 年诺贝尔生理学或医学奖。
从能量转化的角度思考，物体动能增加了，意味着有另外一种形式的能量减少了。这是一种什么形式的能量呢？ 静电力做功的特点 思考与讨论 一个质量为m的物体在地面某位置所受的重力是一定的，不管它怎样运动，其所受重力的大小都等于mg，方向竖直向下（图10.1-1甲）；一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某位置所受的静电力也是一定的，不管它怎样运动，其所受静电力的大小都等于qE，方向跟电场强度E的方向相同（图10.1-1乙）。 重力做功具有跟路径无关的特点，静电力做功是否也具有这一特点？ 如图10.1-2，在电场强度为E的匀强电场中任取A、B 两点，把试探电荷q沿两条不同路径从A 点移动到B 点，计算这两种情况下静电力对电荷所做的功。 把q沿直线AB 从A 点移动到B 点。在这个过程中，q受到的静电力F与位移AB 的夹角始终为θ，静电力对q所做的功为 W AB＝F cosθ |AB| ＝qE cosθ |AB| ＝qE |AM| 再把q沿折线AMB 从A 点移动到B 点。在位移AM 方向上，静电力对q所做的功 W AM＝qE |AM| 在位移MB 方向上，由于移动方向跟静电力方向垂直，静电力不做功，W MB＝0。 在整个移动过程中，静电力对q所做的功 W AMB＝W AM＋W MB＝qE |AM| 所以，以上两种不同路径中静电力对q所做的功是一样的。 另外，还可以使q沿任意曲线ANB 从A 点移动到 B 点（图10.1-3）。这时，我们 A B E F 甲乙 qE mg 图10.1-1 A q F θ B M 图10.1-2
第1节电势能和电势 学习目标 1.通过计算在匀强电场中移动电荷静电力所做的功,认识静电力做功跟路径无关的特点。 2.通过类比重力势能引入电势能,体会能量观点是分析物理问题的重要方法,并进一步认识到物理学的和谐统一性。 3.理解电势能的变化与静电力做功的关系。 4.通过建立电势概念的过程,理解电势是从能的角度描述电场的物理量。会判断电场中两点电势的高低。 自主预习 1.电场最基本的性质是什么?电场强度的定义式?点电荷电场强度的决定式? 2.功的计算公式?静电力做功的特点?(与什么因素有关?与什么因素无关?) 3.重力做功引起重力势能的变化,写出重力做功与重力势能变化之间的关系。 4.什么是电势能?静电力做功与电势能变化的关系?表达式? 5.什么是电势?定义式?单位?电势是标量还是矢量? 课堂探究 [情境导入]一个正电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动? (三)静电力做功的特点 [情境设问]试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B: 1.q沿直线从A到B; 2.q沿折线从A到M,再从M到B; 3.q沿任意曲线从A到B。 分析三种情况下静电力做功的情况。
[思考与讨论] 通过对这三种情况的分析,你能够得到什么结论? (四)电势能 [提出问题]电场力做功的特点与以前研究过的什么力做功的特点相似? [情境设问]如图所示,试探电荷在电场中移动时,静电力做什么功?动能如何变化?电势能如何变化? (a) (b) [提出问题]大家要注意,电荷有两种:正电荷和负电荷。如果在以上情境中移动的是负电荷,结果又如何呢? [思考与讨论]根据以上的分析,归纳一下静电力做功与电势能变化之间的关系。 [思考与讨论]我们是如何确定物体在某一位置时的重力势能的?类比思考,如何确定电荷在电场中某一点的电势能? [思考与讨论] 1.重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的,那么电势能是否是电荷和电场这个系统所共有的? 2.如果被移动电荷的电荷量、极性不同,电势能相同吗? 3.如果电场发生变化,被移动电荷的电势能会有变化吗? (五)电势
第1节 电势能和电势 学习目标 核心素养形成脉络 1.知道静电力做功与路径无关． 2．理解静电力做功与电势能变化的关系，理解电势能的概念，认识电势能的相对性． 3．知道电势的定义方法及其定义式、单位. 一、静电力做功的特点 1．特点：只与起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关． 2．匀强电场电场力做功：在匀强电场中，电场力做功W ＝qE |AM |，其中|AM |为沿电场方向的位移． 二、电势能 1．概念：电荷在电场中具有的势能，用E p 表示． 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减少量，W AB ＝E p A －E p B ．电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加． 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功． 4．零势能点：电场中规定的电势能为0的位置，通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面上的电势能规定为0. 三、电势 1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比． 2．公式：φ＝E p q ，单位：伏特；符号：V . 3．标矢性：电势是标量，仅有大小没有方向． 4．与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低． 思维辨析 (1)电场线密集处电场强度大，电势高．( )
(2)某点的电场强度为零，电荷在该点的电势能一定为零．( ) (3)某点的电势为零，电荷在该点的电势能一定为零．( ) (4)某一点的电势为零，其电场强度一定为零．( ) (5)电场力做功，电势能一定变化．( ) 提示：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ 深度思考 (1)如图，试探电荷q 沿匀强电场的电场线，由A 运动到B .请判断该过程中电势能如何变化？ 基于你的结果，你能总结出判断电势能大小的方法吗？ (2)如图所示，有一个电场强度为E 的匀强电场，规定在O 点的电势能为零，A 为电场中的任意一点．一电荷量为＋q 的试探电荷从A 移到O 静电力做的功是多少？正电荷q 在A 点的电势能是多少？电势能与电荷量的比值E p q 为多少？如果试探电荷是负电荷，此比值是否一 样呢？这个比值有什么特点？ 提示：(1)甲减少，乙增加，丙增加，丁减少；静电力做正功、电势能减少，静电力做负功、电势能增加． (2)EqL cos θ EqL cos θ EL cos θ 一样 与电荷无关 静电力做功与电势能变化的关系 问题导引 (1)如图所示，试探电荷q 在电场强度为E 的匀强电场中，沿直线从A 移动到B ，静电力做的功为多少？若q 沿折线AMB 从A 点移动到B 点，静电力做的功为多少？ (2)若q 沿任意曲线从A 点移动到B 点，静电力做的功为多少？由此可得出什么结论？
第十章静电场中的能量 1、电势能和电势 一静电力做功特点 1.电场力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。 2.电场力做功正负的判定: (1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。 (2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。 (3)根据电势能的变化情况判断。由电场力做功与电势能变化的关系可知:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。 (4)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。 【典例示范】 如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。现将一带正电的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则( ) A.W2
【解析】选B。因为电场力做功只与初、末位置有关,而与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程中,电场力做功相等。B正确,A、C、D错误。 【素养训练】 1.如图所示,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。下列说法正确的是( ) A.该过程中电场力做的功为0 B.该过程中电场力做的功为Eq l C.该过程中电场力做的功为Eqd D.该过程中电场力做的功为Eq 【解析】选D。电场力做功与路径无关,与初、末位置有关,根据W=Fscosθ求解电场力做功。一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点,电场力做功 W=qE l cosθ=qE,D正确,A、B、C错误。 2.一金属容器置于地面上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点。下列说法正确的是( ) A.小球带负电 B.将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同 C.将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功相同 D.A点的电场强度比B点的大 【解析】选C。由电场线的方向可知小球带正电,故A错误;电场力做功与路径无关,故将试探电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功相同,故B错误,C正确;由图可知,A点电场线比B点疏,故说明A点的电场强度比B点小, 故D错误。 【补偿训练】