电势差与电势能

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第4节 电势 电势能 电势差

1．下列关于电势能的说法中正确的是（ ）

A．在电场中，电势高的地方，电荷具有的电势能一定大

B．在电场中某一点，若放入的电荷量越大，它的电势能就越大

C．在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D．在负的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能

2．带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J的功，那么（ ）

A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能

B．P点的场强一定小于Q点的场强

C．P点的电势一定高于Q点的电势

D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能

3．在电场中 （ ）

A．某点的电场强度大，该点的电势一定高

B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大

C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零

D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零

4．关于电势和电势能的说法中正确的是 （ ）

A．克服电场力做功时，负电荷的电势能一定减少

B．电场中某点的电势数值上等于单位正电荷在电场力的作用下，由该点运动到零电势点电场力所做的功

C．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值

D．正电荷沿电场线移动，其电势能一定增加

5．如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+Q的电场中，初速度为v0，轨迹如图，则

（ ）

A．N点电势高于M点电势

B．N点电势低于M点电势

C．该粒子在M点动能比在N点动能大 M N

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D．该粒子在M点电势能比在N点电势能大

6．如图所示为某个电场的部分电场线，把A、B两点的场强记作EA、EB，A、B两点的电势分别记作φA、φB，则 （ ）

A．φA>φB，EA> EB

B．φA

C．φA >φB，EA < EB

描述电场的物理量

1.电场强度——E——矢量—与验电荷无关！

（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）PBPAPABEEEW

（3） Ep=qφ

3电势（ ψ ）——V——标量：电场本身的性质——与验电荷无关！

（1）qEPAA

（2）UAB=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（ UAB ）——V——标量电场本身的性质：与验电荷无关!

（1）定义式：UAB=WAB/q

（2）UAB=φA-φB

（3）UAB=- UBA

5.求电场力做功的方法

（1）W=+(-)Eqd（只是用于匀强电场）(d——初末位置所在的等势面的距离）

（2）PBPAPABEEEW

（3）Wab = q Uab

（4）动能定理

电势能、电势、电势差、电场强度关系测试题

一、选择题

1．从电势差定义式qWU可以看出 （ ）

A．电场中两点间的电势差与电场力做的功W成正比，与移送的电量q成反比

B．电场力在电场中两点间移动的电荷越多，电场力做的功越大

C．将1 库的负电荷从一点移到另一点电场做了1焦的功，这两点间的电势差的大小是1伏

D．两点间的电势差，等于把正点电荷从一点移到另一点电场力做的功

2．如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）

A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少 B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加

C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加

电势差和电势能

电势差（Potential Difference）和电势能（Electric Potential Energy）是电学领域中的重要概念。它们对于理解电场和电路中的电磁现象有着至关重要的作用。本文将详细介绍电势差和电势能的含义、计算方法以及在实际应用中的重要性。

一、电势差的概念与计算方法

电势差是指电场中两点之间的电势能差异，也可以理解为电荷从一个点移动到另一个点所获得或失去的能量。单位是伏特（Volt），常用符号是ΔV。电势差的计算公式为：

ΔV = V2 - V1

其中，V1和V2分别表示两个点的电势。电势差的正负与电荷的移动方向相对应，当电荷由V1点移动到V2点时，如果ΔV为正值，则说明电荷从低电势点移动到高电势点，反之则说明电荷从高电势点移动到低电势点。

二、电势能的概念与计算方法

电势能是指在电场中带电粒子由于位置发生改变而具有的能量。单位是焦耳（Joule），常用符号是Ep。电势能的计算公式为：

Ep = q × V

其中，q表示电荷量，V表示电势。电势能与电荷量和电势的乘积成正比，电势越高，电势能越大。 三、电势差和电势能的关系

电势差与电势能具有密切的关系。当电荷从高电势点移动到低电势点时，电势差为负值。根据能量守恒定律，电荷在这个过程中失去的电势能等于所做的功。因此，可以通过电势差和电荷量之间的关系来计算所做的功：

W = q × ΔV

其中，W表示所做的功。这个公式可以用于计算电路中电荷移动所做的功或者电场中电荷移动所做的功。

四、电势差和电势能在实际应用中的重要性

电势差和电势能在电路设计、电力传输和电化学等领域中具有广泛应用。

在电路设计中，电势差决定了电流的流动方向和大小。根据欧姆定律，电流的大小与电势差成正比，与电阻成反比。因此，合理设计电路中的电势差可以实现所需的电流流动。

在电力传输中，电势差是电能传输的驱动力。通过将高电势点与低电势点相连，电能可以从发电厂传输到用户家中。控制电力系统中的电势差可以提高能量利用效率和电力传输效率。

1 总课题 第一章 静电场

课题 §1.6电势差与电场强度的关系 课时 1课时

出题人：侯振坚 审题人： 高二物理组 时间：2012-10

学

习

目

标 1、知道在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，

2、掌握表达两者关系的公式

学习

重点 电势差与电场强度的关系

学习

难点 电势差与电场强度的关系

教学

设想 课堂探究→典型例题分析→课堂检测→总结规律→完成学习任务

课 堂 互 动 学 习 过 程 补充内容或

错题订正

课堂预习

1、电势差与电场强度的关系

2、电场强度的单位:伏每米（v/m）与前面学过的单位牛每库(N/C)相同。

合作探究一：沿场强方向移动电荷

如图所示：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。则电场力所做的功：

从能的角度： Ｗ= ①

从力的角度： Ｗ= = ②

由 ① ② 两式得: UAB =

结论：匀强电场中的两点间的电势差等于

合作探究二：不是沿场强方向移动电荷？

如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成α角。则A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？

[解析] ：（试着推导）

结论：

例题：如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V／m，极板间距离d＝5 cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地，求：

(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少?

(2)将点电荷q=2×10-2C从C匀速移到D时外力做功多少?