第四节电势能电势与电势差

第一章电场第四节电势能电势与电势差南溪一中——王聪学习目标1、知道电场力做功的特点和电势能的概念2、理解电场力做功与电势能变化的关系．3、知道电势的定义方法及其相对性．4、理解电势差的概念及正值、负值的含义，知道电势差与零电势点的选择无关．5、会用公式及进行有关计算．南溪一中物体沿竖直方向向下运动物体沿斜面向下运动物体沿曲折路径向下运动(a)(b)(c)沿不同路径移动电荷电场力做功多少的比较1．定义：电荷在_______中具有的势能叫做电势能．用符号____表示．一、电场力做功的特点

在匀强电场中,电场力做功只与移动电荷的________以及____________的位置有关，而与_____无关，上述结论也适用于任意静电场．电荷量起点和终点路径二、电势能静电场EP思考:电场力做功与重力做功的相同点是什么?讨论交流1.物体在地面附近从A下降到B或从B上升到A时,重力做功与物体重力势能的变化有什么关系?2.在匀强电场中从A到B或从B到A移动电荷时,电场力做功与电荷电势能的变化又有什么关系?讨论交流2．静电力做的功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的_____量．若用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，公式表达为：________________.WAB＝EpA－EpB减少3．电势能等于什么：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．零势能4．电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷________处的电势能规定为零，或把电荷在_______的电势能规定为零．无穷远地球讨论交流电场力做功电势能如何变化(1)物理意义：描述电场____的性质的物理量三、电势与电势差1．电势能单位正电荷该点参考点(零电势点)伏特(3)定义式：________，单位：______，符号为V，即1V＝1J/C.(2)定义：检验电荷在电场中某点的

与其

的比值即为电场中该点的

,它在数值上等于__________由_____移动到_____________时电场力所做的功．电势能电荷量电势(4)相对性：与电势能一样具有相对性，规定了零势点之后，才能确定电场中各点的电势．在物理学的理论研究中常取离场源__________或________的电势为零．(5)标量：只有大小没有方向，但有正负值，比零点高为____值，比零点低为____值．(6)判断电势高低的方法：________指向电势降低的方向．无穷远处大地正负电场线电势的特点:（1）定义：电场中两点间______的差值.（2）电场中两点间的电势差与零电势点的选择______．（3）公式UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，可见UAB＝－UBA（4）电势差是______，可以是正值，也可以是负值，也叫______.（5）电势差的单位是______，符号是____.2．电势差电势无关标量电压伏特V1、如图所示，关于电场中的A、B两点，下列说法中正确的是()A．电势φA＞φB，场强EA＞EBB．电势φA＞φB，场强EA＜EBC．将＋q电荷从A点移到B点静电力做了正功D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA＞EpBBC南溪一中课堂练习：2、在电场中，A、B两点间的电势差UAB＝75V，B、C两点间的电势差为UBC＝－200V，则A、B、C三点电势高低关系为()A．φA>φB>φC

B．φA<φC<φBC．φC>φA>φB

D．φC>φB>φAC南溪一中课堂练习：3、如图所示，某区域电场左右对称分布，M、N为对称线上的两点，下列说法正确的是(

)A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功AC南溪一中课堂练习：4、如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点．设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法中正确的是()A．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B

运动，电势能减少B．若在C点无初速地释放正电荷，则正电荷向B

运动，电势能增加C．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A

运动，电势能增加D．若在C点无初速地释放负电荷，则负电荷向A运动，电势能不变A南溪一中课堂练习：5、下列说法中正确的是()A．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大C．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大D．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大AC南溪一中课堂练习：四、静电力做功与电势差的关系1．WAB＝qUAB，知道了电场中两点的_______，就可以计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力的大小和方向以及电荷移动的_____．2．是确定电势差常用的公式．电势差路径思考:电荷在电势越高的位置,电势能越大吗?C．若将1C正电荷从A点移到B点，静电力做1J的功，则两点间的电势差为1VD．若电荷由A点移到B点的过程中，除受静电力外，还受其他力的作用，则电荷电势能的变化就不再等于静电力所做的功C7、如果把q＝＋1.0×10－8C的电荷从无穷远处移到电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4J，那么：（1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少？（2）q在未移入电场前A点的电势是多少？南溪一中课堂练习：【答案】（1）1.2×10－4J1.2×104V（2）1.2×104V8、在电场中把一个电荷量为－6×10－8C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为－3×10－5J,将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5×10－5J，求：（1）A与C两点间的电势差．（2）取C点为电势零点时，A的电势为多大？【答案】（1）－250V（2）－250V南溪一中课堂练习：9、在电场中把一个电荷量为6×10－6C的负电荷从A点移到B点，反抗电场力做功3×10－5J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5J，求A与B、B与C以及A与C间的电势差．【答案】

UAB＝5V

UBC＝－2V

UAC＝3V南溪一中课堂练习：10、将带电荷量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10－5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10－5J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？B点和C点的电势分别为多少？【答案】

（1）增加了1.8×10－5J（2）EpB＝3×10－5J，EpC＝1.8×10－5JφB＝－5V，φC＝－3V南溪一中课堂练习：五、等势面1.定义:电场中电势值

的各点构成的曲面,叫做

.等势面相等2.物理意义:若规定相邻等势面的

相等,画出一系列的等势面,就可形象地描述电场中各点

的分布情况.电势差电势3.等势面的特点(1)等势面一定跟电场线

,即跟场强方向

;垂直垂直(3)等差等势面

的地方,场强

,等差等势面

的地方,场强

;3.等势面的特点(4)在同一等势面上移动电荷电场力

;密大疏小不做功4.等势面和电场线的区别与联系5.几种典型电场的等势面和电场线(2)电场线总是由电势

的等势面指向电势

的等势面,两个不同的等势面永不

;高低相交一个正的点电荷电场的等势面匀强电场的等势面两个等量异种点电荷形成电场的等