《电势能 电势与电势差》课件1

(J
C)
1V 1J C
拓展1：将带电小球从电场中的A点移到B点，克服静电 力做了3×10-5J的功，再从B移到C，静电力做了1.2×105J的功．假设带电小球电荷量为q=6×10-6C，那么： 〔4〕如果规定A点的电势能为零，那么该电荷在B点和C 点的电势分别为多少？
〔5〕如果规定B点的电势能为零，那么该电荷在A点和C 点的电势分别为多少？
+q0在A点具有的电势能为： EP1=q0Ed
+2q0在A点具有的电势能为： EP2=2q0Ed
+3q0在A点具有的电势能为： EP3=3q0Ed
…… ……
还发现：
发现：不同电荷在电场中同一位置具有 的电势能不一样
Ep1 EP2 Ep3 ... EP
q0 2q0 3q0
q
Ep 比值都相等！！！ q
注意：U AB A B 该式进行计算时必须把 每一个物理量的正、负号带入进行计算
从例题中还可总结出电势差的特点：
5、电势差由电场和场内两点位置决定，与零电势点的选取无关 与检验电荷q无关，与移动电荷做的功wAB无关
四、电势差
1、定义：两点电势之差，通常也称为电压
2、定义式：U AB A B
2、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
3、定义式：
Eபைடு நூலகம் q
（比值定义法）即
与EP、q无关
4、国际单位：伏特，简称伏（符号V）或者
焦耳 库仑
(J
C)
1V 1J C
5、由 EP q 确定零电势点也就确定了电势能零点（相对性）
电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关
6、电势是标量：只有大小没有方向，但有正负之分

第4节
结束
电势能__电势与电势差
1．电势能是指电荷在电场中具有的势能，是 能量的一种形式，由电荷和电场所共有。
2．电场力做功与路径无关，电场力做的功等 于电荷电势能的减少量。
3．电势反映了电场的能的性质，某点电势与 检验电荷无关，与场中位置有关。
4．电势是相对的，电势差是绝对的。 5．电场线的方向就是电势降落最快的方向。 6．电场线与等势面垂直，并且由电势高的等
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结束
2．特点 (1)等势面是为了形象地描述电场的性质而 假想 的面，并不 实际存在。 (2)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力 不做功。 (3)在电场线 密集的地方，等差等势面密集，即电场强度大。 在电场线 稀疏 的地方，等差等势面稀疏，即电场强度小。 (4)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势 低的等势面。 (5)同一电场的任意两等势面不相交。
电性判 定法
同种电荷靠近时电势能增大，远离时电势能减 小；异种电荷靠近时电势能减小，远离时电势 能增大。
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结束
1．在电场中把电荷量为 4×10－9 C 的正电荷从 A 点移到 B 点， 克服电场力做功 6×10－8 J，下列说法中正确的是 ( ) A．电荷在 B 点具有的电势能是 6×10－8 J B．B 点的电势是 15 V C．电荷的电势能增加了 6×10－8 J D．电荷的电势能减少了 6×10－8 J 解析：在没有明确零电势点的情况下，不能确定电场中各点电
示某电场中一条电场线，a、b 是线上的两点，
将一带负电荷的粒子从 a 点处由静止释放，
图 1-4-1
粒子从 a 运动到 b 过程中的 v-t 图线如图(b)所示。设 a、b 两点

关于等势面的说法，正确的是( ) A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电 场力不做功 B．在同一个等势面上各点的场强大小相等 C．两个不等电势的等势面可能相交 D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反 映场强的大小
[解析] 等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等 势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并 不是不受电场力的作用，A 错．等势面上各点场强大小不一定 相等，等势面不可能相交，B、C 错．等差等势面的疏密反映 场强的大小，D 对． [答案] D
方向
只表示大小 正得正，负正得
负，负负得正
电场强度 E
电势 φ
电势能 Ep
电势由电场本身 由电荷量和该
场强由电场本 决定，与试探电荷 点电势二者决 决定
选取有关， 取有关，有相对
有相对性
性
电场强度 E
电势 φ
(1)电势沿场强方向降落最快；
(2)若 φB＝0，由 UAB＝φA－φB 得 φA＝UAB＝200 V， 由 UBC＝φB－φC 得 φC＝φB－UBC＝0－(－300) V＝300 V， 电荷在 A 点的电势能 EpA＝qφA＝(－3×10－6)×200 J＝－6×10－4 J， 电荷在 C 点的电势能 EpC＝qφC＝(－3×10－6)×300 J＝－9×10－4 J. [答案] (1)200 V －300 V 100 V (2)200 V 300 V －6×10－4 J －9×10－4 J
(2)对小球，从 A→B，根据动能定理： mg·32R＋UAB(－q)＝12mv2B 解得：UAB＝－m2gqR 当 φC＝0 时， φA＝φA－φC＝UAC＝UAB＝－m2gqR. [答案] (1) 7gR (2)－m2gqR

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等势面
等势面的特点：
1、等势面一定跟电场线垂直，在同一等 势面上的任意两点间移动电荷，电场力不 做功；
2、电场线总是从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 16
等势面
几种典型电场的等势面：
1、点电荷电场中的等势面： 以点电荷为球心的一簇球 面
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等势面
2、等量异种点电荷 电场中的等势面： 两簇对称曲面
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等势面
3、等量同种点电荷电 场中的等势面：
两簇对称曲面
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等势面
4、形状不规则的带 电导体附近的电场线 及等势面
5、匀强电场中的等势 面： 垂直于电场线的一簇平 面
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• 1.(2010广东理综)图是某一点电荷的电场线分 布图，下列表述正确的是( )
4. 标量 (有正负比零电势能点高和低)
5. 电势具有相对性：确定电势,应先规定电 场中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷 无限远处或大地的电势为零.)
3
例2. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为EP(规定无 限远处电势能为零),A点的电势为__E_p__q_1__,若把试探 电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点,A点的电势 为___E_p_______ (仍规定无限远处电势能为零)。
q1
说明：电场中的电势由电场自身和零电势的 选取决定！与放入该点的电荷无关！
若现在不取无限远处电势能为零,A点 的电势还是Ep q 1 吗?
4
对电势的理解
• 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，