田中物理科导学稿（第二稿） 班级: 学号: 姓名: 日期: 2月7日
1 电势和电势差（选修3－1第一章第四节）
【学习目标】：
1.理解电势和电势差的概念；
2.知道电势和电势差的关系，理解电势与参考点的选择有关，电势差与参考点的选择无关；
3.知道电势能的概念，知道电场力做功与电势能变化的关系；
4.了解等势面的意义和作用。
【学习过程】
一、电势差（阅读课本Ｐ14“电势差”部分）
1.概念：
(1)电场力做功:电场力的确功跟电荷移动的路径＿＿＿＿＿＿,只由电荷的＿＿＿＿＿＿决定.
(2)电势能: 在电场中的电荷受到＿＿＿＿＿＿，具有一定的电势能，电势能用EP表示
（3）电场力做功与电势能的关系: 若电场力对电荷做功，则电荷的电势能＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿＿＿能；若电荷克服电场力做功，则电荷电势能＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿＿＿能。关系式: ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(4)电势差: 在电场中两点间移动电荷，＿＿＿＿＿＿＿与被移动电荷的＿＿＿＿＿＿＿的比值叫做＿＿＿＿＿＿＿间的电势差。
①公式: ＿＿＿＿＿＿＿单位: ＿＿＿＿＿.电势差是一个＿＿＿量.
②电势差与电场力做的功＿＿＿关,与移动电荷的电荷量＿＿＿关.
2、讨论与交流
练习1.将电荷量为ｑ＝3.0X10-9C的点电荷从电场中A点移动到B点，电场力所做的功为－6.0X10-7J，求
（1）A、B两点间的电势差？
（2）如果该点电荷的电荷量为-6.0X10-9C，则电场力做功是多少？电势能如何变？
练习2.（双选题）一个电量为q=+10-5C的电荷从电场内一点A运动到另一点B，电荷克服电场力做功0.006J（电荷只受电场力作用），在此过程电荷（ ）
A．电势能增加0.006J B．电势能减少0.006J
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电势和电势差
【知识点演练】
一、电势
1、电势的定义：如果在电场中选定一个参考点P，规定该点电势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把单位正电荷从A点移到参考点P时电场力所做的功．用φA表示A点的电势，则定义式为φA＝WAPq，电势的单位是伏特．
2、电势是反映电场的能的性质的物理量，电场中某一点的电势由电场本身条件决定，与是否引入电荷无关。
3、电势是标量，电势的正负反映电势的大小；电势的取值与零势能面的选取有关，一般取无穷远为零势能面，实际应用中常取大地的电势为零。
4、电场线可以形象反映电场中各点电势的高低，即沿电场线方向电势减少。
二、电势差
1、电势差：将电荷从A点移到B点的过程中，电场力的功与所移动的电荷的电荷量的比值为电场中A、B两点间电势差，公式表示为UAB＝WABq，其单位为伏特．电势差又称电压，电势差是标量，它的正负表示两点间电势的高低状况．
2、电势与电势差的关系：电场中任意两点A、B间的电势差可表示为UAB＝φA－φB.
若UAB为正值，表示A点的电势比B点的电势高．若UAB为负值，表示A点的电势比B点电势低，电势只有大小，没有方向，是标量．
3、电场中两点之间电势差的取值与零电势面的选取无关。
4．公式UAB＝WABq中的符号法则
公式中共涉及五个物理量，都是标量，但都有正、负，在计算问题时势必要注意正、负号的问题．在实际应用中对符号的处理有两种方法：
(1)计算时将各物理量的正、负号代入直接参与运算，得出的结果是正是负一目了然．
(2)计算时各物理量代入绝对值进行计算，不涉及正、负号，计算完成后再判断结果是正还是负．
两种方法的比较：方法1简便，不涉及过程，不利于对物理过程的认识．
方法（2）的过程判断是需要动脑子的，有利于提高思维能力．
5．若物理量UAB带脚标时，一定是要求有正、负的，若物理量没有带脚标，写成U，就不用考虑正负号．
第四节电势能和电势
基础知识
一、静电力做功的特点
W＝F|AB|＝qE|AB| W＝F|AB|cosθ＝qE|AB| W＝W1+W2+W3+……
其中F＝qE|AM|
结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。
拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。
二、电势能：电荷在电场中具有的势能叫做电势能 用Ep表示
（电势能是电荷和电场共同拥有的）
1、 静电力做的功等于电势能的减小量
公式：WAB＝EpA－EPB
（WAB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功，EpA和EPB分别表示电荷在A点和B点的电势能）
规律：电场力做正功电势能减少 电场力做负功电势能增加
2、 某点电势能的计算方法
（1） 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置所做的功。
公式：EpA＝WAB （以B为电势能零点）
（2）零势能面的选择
通常把电荷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的电势能规定为零。
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的比值，叫做这一点的电势。用φ表示。
2、表达式：φ＝Ep/q （与试探电荷无关）
3、电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。
（零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。）
4、单位：伏特（V） 1V＝1J/C
物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V
5、沿着电场线方向电势降低 四、等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
1、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，静电力不做功。
（2）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。
（3）等势面不相交、不相切。
，
第4节 电势能和电势
第4节 电势能和电势
要点一 判断电势高低的方法
电场具有力的性质和能的性质，描述电场的物理量有电势、电势能、静电力、静电力做功等，为了更好地描述电场，还有电场线、等势面等概念，可以从多个角度判断电势高低．
1．在正电荷产生的电场中，离电荷越近电势越高，在负电荷产生的电场中，离电荷越近，电势越低．
2．电势的正负．若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各点电势为正，负点电荷周围各点电势为负．
3．利用电场线判断电势高低．沿电场线的方向电势越越低．
4．根据只在静电力作用下电荷的移动情况判断．只在静电力作用下，电荷由静止开始移动，正电荷总是由电势高的点移向电势低的点；负电荷总是由电势低的点移向电势高的点．但它们都是由电势能高的点移向电势能低的点．
要点二 理解等势面及其与电场线的关系
1．电场线总是与等势面垂直的(因为如果电场线与等势面不垂直，电场在等势面上就有分量，在等势面上移动电荷，静电力就会做功)，因此，电荷沿电场线移动，静电力必定做功，而电荷沿等势面移动，静电力必定不做功．
2．在同一电场中，等差等势面的疏密也反映了电场的强弱，等势面密处，电场线密，电场也强，反之则弱．
3．已知等势面，可以画出电场线；已知电场线，也可以画出等势面．
4．电场线反映了电场的分布情况，它是一簇带箭头的不闭合的有向曲线，而等势面是一系列的电势相等的点构成的面，可以是封闭的，也可以是不封闭的．
要点三 等势面的特点和应用
1．特点
(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功．
(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交．
(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．
(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集．在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏．
()等势面是虚拟的，为描述电场的性质而假想的面．
2．应用
(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别．
