技术物理下册（第三版）7-3 电势学习课件

7-3

电势现象与思考电势能电势等势面电势差现象与思考

1.将带电的玻璃棒接触验电器金属球，金属箔片因带等量同性电荷相互排斥而张开一定角度，这是电场力对箔片上的电荷做了功。

2.电场有做功的本领，说明电场具有能量，利用电场这一性质，我们定义一个新的物理量——电势用来描述电场。一、电势能物体在地球的引力场中由于重力作用具有重力势能；同样，电荷在电场中受电场力作用也具有势能，称为电势能。(视频）电势能和电势的关系

。1.定义2.重力做功与电场力做功的对比（1）重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加；重力对物体做的功总是等于物体重力势能的改变量。（2）电场力将电荷沿电场力方向由某一位置移到另一位置做正功时，电荷的电势能减少；当逆着电场力方向移到电荷做负功时，电荷的电势能增加。电势能的改变量总是等于电场对电荷做的功。b重力做正功vav电场力做负功重力电场力做正功vbav重力做负功电场力重力对物体做功电场力对电荷做功图7.3-1重力做功和电场力做功对比3.电势能与电场力做功的关系用

Epa、Epb分别表示电荷在电场中

a、b点的电势能，Wab表示把电荷

q由

a点移到

b

点时，电场力做的功，则Wab=Epa-Epb（视频）电场力做功实例分析。4.电势能的特点（1）电势能是标量。（2）电势能的值是相对的，只有确定了零电势能的位置后，电荷在电场中任一位置的电势能才有确定的值。电场力做功实例分析（动画）（3）零电势能的位置可任意选取，在理论上取无限远处的电势为零。二、电势1.定义电荷在电场某点所具有的电势能

Ep

和它的电荷量q的比值，称为该点的电势。用V表示。2.公式V=___Epq3.单位

SI单位是伏特，符号是

V。若电荷量为

1

C的电荷，在电场中某点的电势能我

1

J，该点的电势就是

1V4.特点

（1）电势是标量，也是相对量，只有先确定零电势的位置后，才能确定电场中其他位置的电势值。

（2）零电势的选取同零电势能点的选取一致，实际应用中常取地球的电势为零。

（3）在电场中，取无限远处的电势为零时，可以证明：在正电荷形成的电场中，各点的电势都是正值，越靠近正电荷电势越高；在负电荷形成的电场中，各点的电势都是负值，越靠近负电荷电势越低。三、等势面1.定义电场中电势相等的点组成的面称为等势面。2.特点（1）等势面和电场线是从不同角度来形象地描述电场的性质。理论研究表明，在同一等势面上移到电荷时电场力不做功。（2）在任何电场中电场线都与等势面垂直，而且电场线的方向始终指向电势低的方向。（3）在匀强电场中，等势面均匀分布。在非匀强电场中，电场强处，等势面密集；电场弱处，等势面稀疏。如图

7.3-2所示为几种常见电场的等势面。图7.3-2不同情况下的等势面3.应用在设计电子仪器（如电子显微镜、阴极射线管等）的带电电极的形状、大小和相互位置时，总是先测出电场中各点的电势，绘出等势面，再依据电场线与等势面垂直的关系画出电场线，从而了解电场的形状和分布，确立电极的设计方案。四、电势差1.定义电场中任意两点间的电势之差称为电势差，也称电压，用

U

表示。2.公式Uab=Va-Vb如图所示，设

a

点的电势为

Va，b

点的电势为

Vb，则

a、b

间的电势差为●●UabVaVbab3.单位伏特，符号

V4.特点（1）电势差是标量。（2）电势差与零电势点的选择无关，电场中各点的电势与零电势点的选择有关。（3）若

Uab＞0，表明

a点电势高于

b点电势，即

Va＞Vb;若

Uab＜0，则

Va＜Vb

例题

1

一电荷量为

0.2C的检验电荷，在电场中

A、B两点的电势能分别为

32

J和

8

J。求

A、B两点电势

VA、VB以及它们之间的电势差

UAB。A、B两点中哪一点电势高？解

根据V=E/q,A、B

两点的电势分别为VA=____320.2V

=160VVB=____80.2V

=40VA、B两点间的电势差为UAB=VA-VB=(160-40)V=120

VUAB>0，说明

A点电势高于

B点电势。

五.电势电势能电势差的关系电势电势能电势差的关系视频

电势φ是一个电场的最基本量，标志了带电体将来能量的高低。

具体一个带电体在电场中有多少电能叫电势能ε，取决于电势和电量Q。ε=Qφ。两点之间的电势的差值叫作电势差Δφ，标志电荷移动时产生的能量差。Δφ=φ1-φ2。例题

2在上题中，若设

B点电势能为零，那么

VA、VB各为多少？解

由题知EPB=0因为电势和电势能零点相同，VB=0，则UAB=VA-VB=VA-0VA=UAB=120

V练习

1.选无限远处为零电势点，则场源为负电荷的电场中各点的电势均为_______值，且离场源