电势与电势差学习

电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用“电势能”呢？同样的电荷处在电场中不同位置，具有的电势能相同吗？

1.4第二讲电势与电势差第一页，共二十四页。检验电荷的电荷量q2q3q。。。nq电荷从A点移动到B点时电场力做的功W2W3W...nW电荷在A、B两点电势能的变化W2W3W...nW电荷在A、B两点电势能的变化和电荷量的比值W/q2W/2q3W/3q...nW/nq在图a中将电荷量分别为q、2q的电荷分别从A点移到B点，两电荷电势能的变化是否相同？电势能的变化与电荷量的比值是否相同？这个比值与电荷量有关吗？第二页，共二十四页。电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值1V=1J/C1.定义:2.公式:3.单位:伏特(V)

(计算时要代入正负号)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.)第三页，共二十四页。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________,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___________(仍规定无限远处电势能为零)。若现在不取无限远处电势能为零,A点的电势还是吗?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！第四页，共二十四页。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，与放不放电荷及放什么电荷无关。3.电势是标量4.计算时EP,q,都带正负号。第五页，共二十四页。沿着电场线方向，电势如何变化呢？1、沿着电场线的方向，电势越来越低如何确定电场中某点的电势呢？2、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零）思考与讨论第六页，共二十四页。例：如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A、电势ψA>ψB

场强EA>EBB、电势ψA>ψB

场强EA<EBC、将+q由A点移到B点，电场力做正功D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpBABEBC第七页，共二十四页。类比法重力场电场

重力电场力某点的高度某点的电势重力势能电势能重力做功电场力做功WG=EP1-EP2W电=EPA-EPB两点间高度差电势差第八页，共二十四页。二电势差与电场力做功1、电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压则有或者表示成显然设电场中A点的电势为，B点的电势为第九页，共二十四页。思考（1）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？（2）电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？表示两点电势高低

无关

与重力势能相似第十页，共二十四页。2.静电力做功与电势差的关系

电荷q从电场中A点移到B点，第十一页，共二十四页。思考（1）UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？（2）WAB跟q、UAB有关吗？

由电场本身的因素决定

与WAB、q无关跟q、UAB都有关

第十二页，共二十四页。应用公式,时应注意各物理量都有符号计算时可代入符号进行运算,结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负,也可将各物理量均取绝对值代入,然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题.第十三页，共二十四页。1、如图所示的电场中,将2C的正电荷分别由A、C两点移到B点时,电场力所做的功分别是30J、-6J,如果取B点为零电势点,A、C两点的电势分别是=

,=

,A、C两点的电势能分别是EPA=

,EPC=

,AC间电势差UAC=.如果取A为零电势点，那么AC间电势差UAC=

15V015J-6J18V18V第十四页，共二十四页。等势面地理上，等高线表示地势的高低。在电场中常用等势面来表示电势的高低。电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面第十五页，共二十四页。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等势面第十六页，共二十四页。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等势面第十七页，共二十四页。2、等量异种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面等势面第十八页，共二十四页。3、等量同种点电荷电场中的等势面：两簇对称曲面等势面第十九页，共二十四页。5、匀强电场中的等势面：垂直于电场线的一簇平面4、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面等势面第二十页，共二十四页。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(

)A．a点的电势高于b点的电势B．该点电荷带负电C．a点和b点电场强度的方向相同D．a点的电场强度大于b点的电场强度解析：

沿电场线方向电势降低，故A选项错误；由图中电场线分布知，此场为一负点电荷的电场线分布图，B项正确；电场线密集处场强大，C项错、D项正确．答案：

BD第二十一页，共二十四页。1.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知：A、粒子从K到L的过程中，静电力做负功B、粒子从L到M的过程中，静电力做负功C、粒子从K到L的过程中，电势能增加D、粒子从L到M的过程中，动能减少等势面第二十二页，共二十四页。课堂要点小结第二十三页，共二十四页。内容总结电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描述呢。检验电荷的电荷量。在