2018版 第2章 第2节 电势与等势面.
第2节电势与等势面
学习目标知识脉络
1.知道电势的概念，知道电
势是反映电场的能的性质
的物理量．(难点)
2．知道电势与电势能一样，
具有相对性；能正确区分电
势、电势能和电场强度．(重
点、难点)
3．知道等势面的概念，掌
握等势面的特点，并记住几
种典型电场的等势面的分
布情况．(重点)
4．了解尖端放电现象.
电势
定义电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值，叫做该点的电势.
公式φ＝E p q .
单位伏特，符号V,1V＝1J/C.
矢标性电势是标量，没有方向.
物理意义电势是从能量的观点描述电场的物理量.
相对性跟电势能一样，电势的值并没有绝对的意义．只有先规定了电场中某处的电势为零，才能确定该电场中各点的电势值.
1．沿一条电场线方向上的各点，电势不可能相同．()
2．电场中某点的电势与E p成正比，与q成反比．()
3．电势与电场强度无任何关系．()
在电势越高的地方，某电荷的电势能是不是越大？
【提示】不是．对于正电荷，电势越高，电势能越大．对于负电荷，电势越高，电势能越小．
如图2-2-1所示的匀强电场，电场强度为E，取O点为零势能点，A点距O 点为l，AO连线与电场强度反方向的夹角为θ.
图2-2-1
探讨1：电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少？
【提示】由E p A－E p O＝W AO＝Eql cosθ，知电荷量为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为Eql cosθ、2Eql cosθ.
探讨2：电势能与电荷量的比值是否相同？
【提示】虽然电势能不同，但电势能与电荷量的比值相同，都为El cosθ.
探讨3：电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关系？
【提示】比值与试探电荷量没有关系．
1．电势的固有性：电势φ是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点的电势大小是由电场本身决定的，与零电势点的选取有关，而与在该点是否放入电荷及电荷的电性和电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学
过的电场强度E＝F q .
2．电势高低的判断方法
(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．
(2)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高．
(3)电场力做功判断法：
①在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势能减少，电势降低；如果电场力做负功，则电势能增加，电势升高．
②在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则电势能减少，电势升高；如果电场力做负功，则电势能增加，电势降低．
1．(多选)关于电势，下列说法正确的是()
A．电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功
B．电场中某点的电势与零电势点的选取有关
C．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低
D．电势是描述电场的能的性质的物理量
2．(多选)如图2-2-2所示，关于电场中的A、B两点，下列说法中正确的是
()
图2-2-2
A．电势φA>φB，场强E A>E B
B．电势φA>φB，场强E A C．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E p A＞E p B 3．(多选)下列关于电势高低的判断，正确的是() A．负电荷从A点移到B点时，电场力做正功，A点的电势一定较高 B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低 C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低 D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A点移到B点，A点的电势一定较高 等势面尖端放电 1．等势面 (1)定义：电场中电势相同的点构成的面称为等势面． (2)特点：电荷在任一等势面上移动时，电场力都不做功． (3)几种常见电场的等势面 电场 等势面的特点图示 点电荷 的电场 等势面是一系列以点电荷为球心的球面，如图中虚线所示等量异 种电荷 的电场左右对称，过两点电荷连线中点的中垂面是一个等势面，如图中虚线所示等量同 种电荷 的电场左右对称，以正电荷为例，如图中虚线所示 匀强电场等势面是与电场线垂直的、间距 均匀且相互平行的一簇平面，如 图所示 2.尖端放电 (1)定义：带电较多的导体，在尖端部位，电场强度可以大到使周围的空气发生电离而引起放电的程度，此时发生的放电现象就是尖端放电现象． (2)应用：避雷针就是应用尖端放电的原理来防止雷击造成危害的． 1．等势面上各点的电场强度也是相同的．() 2．电场线与等势面垂直．() 3．避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地．() 为什么在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功？ 【提示】根据W AB＝E p A－E p B，E p＝qφ，等势面上各点电势相等，则E p A ＝E p B，故W AB＝0. 在地理学中，为了形象地表示地形的高低，常采用在地图上画等高线的方法．在电场中，我们也可以采用类似的方法表示电势的高低分布，采用画等势线(面)的方法．如图2-2-3所示为等量同种点电荷形成的电场的电势分布规律． 图2-2-3 探讨1：两个不同的等势面能相交吗？ 【提示】不能． 探讨2：顺着电场线，等势面的电势如何变化？ 【提示】降低． [核心点击] 1．等势面的特点 (1)在等势面内的任意两点间移动电荷，电场力不做功． (2)在空间中两等势面不相交． (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． (5)等势面是为描述电场的性质而假想的面． (6)等势面的分布与零电势点的选取无关． 2．等量同种和异种电荷连线及中垂线上电势的分布规律 (1)等量正点电荷(如图2-2-4甲)：连线上中点O的电势最低，在中垂线上O 点的电势却最高，从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐降低，连线上A、A′和中垂线上B、B′对称等势． (2)等量负点电荷：连线上中点的电势最高，中垂线上该点的电势最低．从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐升高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势． (3)等量异种点电荷(如图乙)：在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低φA′>φA，中垂线是一等势线，φB＝φB′，若沿中垂线移动电荷，电场力不做功． 甲乙 图2-2-4 4．如图2-2-5所示，Q1和Q2是等量异种点电荷，M、N是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点．将正电荷q从无限远处移到电场中，下述说法不正确的是() 图2-2-5 A．将q沿着中垂线移到M点与移到N点电场力做的功相同 B．因为不知M、N两点的具体位置，所以无法比较移到M、N两点做功的多少 C．取无限远处电势为零，A点的电势大于零 D．取无限远处电势为零，B点的电势小于零 5．如图2-2-6所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点 是O，A、B是中垂线上的两点，OA 图2-2-6 A．E A一定大于E B，φA一定大于φB B．E A不一定大于E B，φA一定大于φB C．E A一定大于E B，φA不一定大于φB D．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB 6．(多选)如图2-2-7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φa、φb和φc，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() 图2-2-7 A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 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 【答案】AC 电场线、等势面、运动轨迹的处理方法 (1)利用电场线与等势面垂直的特点，可以根据等势面的形状画出电场线，如果已知等势面电势的高低关系，可以确定电场线的方向． (2)带电粒子做曲线运动时，运动轨迹总是弯向粒子受力的方向，从而可以根据运动轨迹的形状判断粒子受到的电场力的方向，进而可以得知电场力做功的情况及粒子的速度、动能和电势能的变化情况． 【答案】ABD 【答案】BC 【答案】CD 【答案】B 【答案】AC 知识整合与阶段检测 专题一电场力做功与能量转化分析 处理带电粒子的功能关系的方法有三个： 1．只有电场力做功 只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不 变，它们之间的大小关系为：W电＝－ΔE电＝ΔE k。 2．只有电场力和重力做功 只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力 势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：W电＋W G＝－ (ΔE电＋ΔE重)＝ΔE k。 3．多个力做功 多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同形 式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关系为： W电＋W其他＝ΔE k。 [例证1]一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图2 －1所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a 点运动到b点的过程中，能量变化情况为() 图 2－1 A ．动能减小 B ．电势能增加 C ．动能和电势能总和减少 D ．重力势能和电势能之和增加 [解析] 由油滴的运动轨迹可知，油滴受到向上的电场力，必然 带负电。在从a 点到b 点的运动过程中，电场力做正功，电势能减少， 重力做负功，重力势能增加，但动能、重力势能、电势能的总和保持 不变，所以动能和电势能总和要减少，选项C 对，B 错。由运动轨迹 为曲线可知电场力F E 大于重力mg ，合力方向向上，由动能定理可知 从a 点运动到b 点，合力做正功，动能增加，选项A 、D 错误。 [答案] C 专题二 带电粒子(带电体)在电场中的运动 1．带电粒子在电场中的加速 功是能量转化的量度，若电场力与带电粒子初速度方向相同，带 电粒子做匀加速直线运动，电场力做正功，电势能的减少量全部转化 为动能的增加量；反之，若电场力与带电粒子初速度方向相反，带电 粒子做匀减速直线运动，电场力做负功，动能的减少量全部转化为电 势能的增加量。 在上述过程中，电场力做多少功，动能和电势能就变化多少。此 处可以类比重力场中重力做功与物体动能和势能的变化关系。 (1)当v 0＝0，由动能定理得qU ＝12m v 2，则v ＝2qU m ； (2)当v 0≠0，由动能定理得qU ＝12m v 2－12m v 02，则v ＝2qU ＋m v 02 m 。 高二物理第二章电势能与电势差周练第1节电场力做功与电势能电势差电势 一、选择题(每题5分，共50分) 1.以下讲法中，正确的选项是( ) A.把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 B.把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 C.把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 D.把两个异种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 答案:BC 2.如下图，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，那么以下讲法中正确的选项是( ) A.假设在C点无初速地开释正电荷，那么正电荷向B运动，电势能减少 B.假设在C点无初速地开释正电荷，那么正电荷向B运动，电势能增加 C.假设在C点无初速地开释负电荷，那么负电荷向A运动，电势能增加 D.假设在C点无初速地开释负电荷，那么负电荷向A运动,电势能减少 答案:AD 3.正电荷在电场中沿某一电场线从A到B，此过程中可能显现的是( ) A.电场力的大小不断变化 B.电场力的大小保持不变 C.电荷克服电场力做功 D.电荷的电势能不断减少 答案:ABCD 4.如下图，带电粒子在电场中由A点运动到B点，图中实线为电场线，虚线为 粒子运动轨迹，那么可判定( ) A.粒子带负电 B.粒子的电势能不断减少 C.粒子的动能不断减少 D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 答案:ACD 5.如下图,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点 的椭圆运动.M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点.电子在从 M经P到达N点的过程中〔〕 A.速领先增大后减小 B.速领先减小后增大 C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小 答案AC 二、运算题 高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。 (1)计算式 (2)单位：伏特(V) (3)电势差是标量。其正负表示大小。 二、电场力的功 电场力做功的特点： 电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。 注意：系统性、相对性 2.电势能的变化与电场力做功的关系 (1)电荷在电场中具有电势能。 (2)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。 (3)电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大。 (4)电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。 (5)电势能是相对的，与零电势能面有关(通常把电荷在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电势能规定为零。) (6)电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。 (7)电势能是标量。 3.电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。 三、电势 电势：置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。 单位：伏特(V)标量 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,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.) 4.计算时EP,q,都带正负号。 5.顺着电场线的方向，电势越来越低。 6.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 三、等势面 1.等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2.等势面的特点 ①等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功; ②电场线总是由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。 高二物理上——电势能和电势 1．下列关于电场性质的说法，正确的是( ) A．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高 B．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高 C电场强度为零的地方，电势一定为零D．电势为零的地方，电场强度一定为零 2．如图4－1所示，A、B是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是( ) A．正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 B．正电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 C．负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 D．负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 3．如图4－2所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点。下列说法正确的是( ) 图4－2 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4．如图4－3所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，下列说法正确的是( ) 图4－3 A．若把一正点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做正功，电势能减小 B．若把一正点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做负功，电势能增大 C．若把一负点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做负功，电势能增大 D．若把一正点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变 5．如图4－4所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，那么正确的判断是() 图4－4 A．电场线方向向下B．粒子一定从a点运动到b点 C．a点电势比b点电势高D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 电场强度、电场线、等势面、电势的关系 一.重难点解析： （一）匀强电场中电势差跟电场强度的关系： （1）大小关系。 推导过程如下：如图所示的匀强电场中，把一点电荷q从A移到B，则电场力做功为：且与路径无关。另外，由于是匀强电场，所以移动电荷时，电场力为恒力，可仍用求功公式直接求解，假设电荷所走路径是由A沿直线 到达B，则做功，两式相比较，，这就是电场强度与电势差之间的关系。 说明： ①在匀强电场中，任意两点间的电势之差，等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距 离的乘积。即d必须是沿场强方向的距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为 在场强方向的投影，即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。 ②公式表明，匀强电场的电场强度，在数值上等于沿电场强度方向上单位距离 的电势的降落，正是依据这个关系，规定电场强度的单位：。 ③公式只适用于匀强电场，但在非匀强电场问题中，我们也可以用此式来比较电势差的大小。例如图所示是一非匀强电场，某一电场线上A、B、C三点，比较的大小。我们可以 设想，AB段的场强要比BC段的场强大，因而，，， 。这里的E1、E2分别指AB段、BC段场强的平均值。由此我们可以得出一个 重要结论：在同一幅等势面图中，等势面越密的地方场强越大。事实上，在同一幅等势面 图中，我们往往把每两个相邻等势面间的电势差取一个定值，如果等势面越密，即相邻等 势面的间距越小，那么场强就越大。 ④场强与电势无直接关系。 因为某点电势的值是相对选取的零电势点而言的，选取的零电势点不同，电势的值也不同，而场强不变。零电势可以人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定。初学容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来，误认为电场中某点电势高，场强就大；某点电势低，场强就小。 （2）方向关系： ①场强的方向就是电势降低最快的方向。只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也 就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。但是，电势降落的方向不一定是电场强度的 方向。 ②电场线与等势面垂直。 （二）几种常见的等势面及等势面的特点： （1）点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面如图所示。 （2）等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图所示。 （3）等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图所示。 （4）匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平 面，如图所示。 第四节、电势能和电势 复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问 题：是什么能转化为试探电荷的动能？ 一、静电力做功的特点 让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 结论： 拓展：该特点对于非匀强电场中也是 成立的。 二、电势能 寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？ 1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。 思考:如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？ 2．讨论：静电力做功与电势能变化的关 系 电场力做多少功，电势能就变化多少。 W AB＝－（E pB－E pA）＝E pA－E PB 思考:对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况： （1）正电荷从A运动到B电场力做正功，即有W AB>0，则E pA>E pB，电势能减少。 (2)负电荷从A运动到B做正功，即有W AB<0，则E pA>E pB，电势能增加。 3．求电荷在某点处具有的电势能 问题：在上面的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？ 类比分析：如何求出A点的重力势能呢？进而联系到电势能的求法。 则E pA＝W AB （以B为电势能零点） 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时所做的功。 4．零势能面的选择 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。 拓展：判断电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低：将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能 三、电势 选B点为零势能面，则E pA＝qE场Lcosθ 高中物理课堂教学教案年月日 课题§2.2电势和等势面课型1课时 （一）教学目标知识与技能 1、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 2、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 （二）过程与方法 通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 （三）情感态度与价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价 值观。 教学重点、难点重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 教学方法探究、讲授、讨论、练习 教学手段多媒体课件 教学活动 教学过程： （一）引入（通过练习复习前面相关知识） 在场强为E的匀强电场中，有A、B点且A、B两点的 距离为d，现有不同的电荷放在A点，求它们在A点 的电势能，并填入下列表中。（选B点为零电势能点 电荷q q1=2C q2=3C q3=-6C A点的 电势能E P E P/q 二新课教学： 1、电势---表征电场性质的重要物理量度 通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。E ··A B （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?表示。 标量，只有大小，没有方向，但有正负。 （2）公式：q E p =?（与试探电荷无关） （3）单位：伏特（V ） （4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低的方向） （5）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．（大地或无穷远默认为零） 例1. 试探电荷q 1放在电场中的A 点,电势能为E （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）。 （6）沿着电场线方向,电势将变化 B A ??> 沿电场线方向电势降低 二、等势面 ⑴定义：电场中电势相等的点构成的面 ⑵等势面的性质： 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，电场力不做功 ②电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 ③等势面越密，电场强度越大 ④等势面不相交，不相切 ⑶等势面的用途：由等势面描绘电场线。 ⑷几种电场的电场线及等势面 注意：①等量同种电荷连线和中线上 E · A B · · A B · E 高二物理电势与电势能练习题 一、电场力的功 1、特点:电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。 2、计算方法（1）由公式W = qEd （d 为电荷初末位置在电场方向上的位移） （2）由公式AB AB W qU = （AB U 为电荷初末位置A →B 间电势差,注意下标的使用） （3）由电场力做功和电势能的变化的关系：(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能） （4）由动能定理：K E W W ?=+其他力电场力 二、电势能 1.电势能：电荷在电场中由其相对位置决定的能（类似重力势能） 2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。E PA =W A →∞ 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；电场力不做功，电势能不变。 三、电势 １.定义：q E PA A = ? ＥPA 为试探电荷在该点Ａ的电势能，q 为电荷量，可以带符号运算。 2.单位：伏特V ，1V=1J/Ｃ 3.电势是标量，有正负，但没有方向。规定大地或无限远电势为零。 4.物理意义：描述电场能的特性，由场源电荷量和相对位置来决定，与是否放试探电荷无关。 5.电势高低判断的三种方法 (1)根据公式计算：q E PA A = ?，带符号代入运算。 (2)沿着电场线的方向电势是降低的，逆着电场线方向电势是升高的。 四、电势差 1.定义：AB A B U ??=-，与零电势点的选取无关。BA AB U U -= 2.与电场力做功的关系： AB AB W qU =（任何电场成立，可带符号运算） 3. 在匀强电场中电势差与电场强度的关系： (1)电场强度等于沿电场线单位距离上的电势差 (2)公式Ｅ＝U/d ，U 是指两点间的电势差，d 是指这两点间沿电场线方向的距离，或者相邻等 电势与等势面 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．关于电场的性质，下列说法中正确的是( ) A．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高 B．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高 C．电场强度为零的地方，电势一定为零 D．电势为零的地方，电场强度一定为零 【解析】由电场线的特点和场强与电势的关系可判断选项B正确． 【答案】 B 2．在静电场中，下列说法正确的是( ) A．电场强度为零的点，电势一定为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同 C．电势降低的方向，一定是电场强度的方向 D．匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面 【解析】电势是一个相对量，某一点的电势值与零电势点的选取有关，场强为零，电势不一定为零，故A错；在匀强电场中，其等势面是一簇相互平行的平面，沿电场线方向电势降低，并降低得最快，故B、C均错，D正确． 【答案】 D 3．由如图2-2-8所示的电场线，可判定( ) 【导学号：34660046】 图2-2-8 A．该电场一定是匀强电场 B．A点的电势一定低于B点的电势 C．负电荷在B点的电势能比A点的电势能大 D．负电荷在B点所受的电场力方向向右 【解析】只有一条电场线，无法判断电场的疏密(即场强大小)，故A错；顺着电场线，电势降低，B错；负电荷受电场力方向向左，从A→B，电场力做负功，电势能增大，所以C 对，D错． 【答案】 C 4．如图2-2-9所示的情况中，a、b两点电势相等，电场强度矢量也相等的是( ) 甲乙丙丁 图2-2-9 A．甲图中带等量异种电荷的平行金属板之间的两点 B．乙图中离点电荷等距的任意两点 C．丙图中两等量同种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点 D．丁图中两等量异种电荷其连线的中垂线上离垂足等距的任意两点 【解析】匀强电场的等势面是一系列的平行平面，甲图中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；乙图中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强矢量大小相等，方向不同；丙图中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强矢量的方向是平行于中垂线的，而且都向外侧，故两点的场强矢量的方向不同；在丁图中，a、b两点的电势相等，场强矢量的方向是平行于两点电荷连线的，而且方向相同，D项正确. 【答案】 D 5．关于避雷针的下列说法中正确的是( ) A．制作避雷针要选用绝缘性能好的材料 B．避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地 C．为了美观通常把避雷针顶端设计成球形 D．避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地 【解析】带电云层靠近建筑物时，会在建筑物上感应出异种电荷，在云层与建筑物之间形成电场．当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象，可能发生雷击．如果建筑物安装了避雷针，云层中积聚的电荷会通过避雷针导入大地，逐渐中和云层的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击．避雷针应选用导体材料，所以选B. 【答案】 B 6．某静电场的电场线分布如图2-2-10所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为U P和U Q，则( ) 【导学号：34660047】 图2-2-10 A．E P>E Q，U P>U Q 电势与等势面 [观图助学] 3．单位：伏特，符号是V。 4．特点 （1）相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势点的位置有关。 （2）标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正、负。 5．与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低。 [思考判断] （1）电场线密集处场强大，电势高。（×） （2）某点的电势为零，电荷在该点的电势能一定为零。（√） （3）某一点的电势为零，其场强一定为零。（×） 知识点二等势面 [观图助学] 类比左右两图共同点有哪些？ 1．定义：电场中电势相同的各点构成的面。 2．等势面的特点 （1）在同一等势面上移动电荷时静电力不做功（选填“做功”或“不做功”）。（2）等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直。 （3）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 （4）两不同等势面不相交。 [思考判断] （1）电荷在等势面上移动时，由于不受电场力的作用，所以电场力不做功。（×）（2）点电荷的电场中，在同一等势面上各点的场强大小相等。（√） （3）等势面是实际存在的面。（×） （4）电场线一定垂直于等势面。（√） 电势沿电场线方向降低最快，如下图： 电场强度反方向的夹角为θ。 [针对训练1]如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（） A．电势关系为φA>φB，电场强度大小关系为E A>E B B．电势关系为φA<φB，电场强度大小关系为E A 【一、教学内容 电势、电势差与等势面 本节课将讲解电场的能的性质的基本内容，主要介绍电势、电势差和电势能的相关概念。 二、考点点拨 电场的能的性质是电场的另一种重要的性质，对它的相关应用的考查是高考的重点和难点。 三、跨越障碍 （一）电势差AB U （1）定义：电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时，电场力所做的功AB W 跟电荷电量的比值，叫做A 、B 两点间的电势差AB U ，也叫电压。 （2）定义式：q W U AB AB = （3）理解： ①电场中A 、B 两点间的电势差只取决于A 、B 两点在电场中的位置，与参考点的选取及被移动的电荷无关，AB U 跟AB W 、q 无关。 ②单位：伏特（V ），1V=1000mV ③电势差是标量，但有正负，正负表示电势的高低 （二）电势? （1）定义：在电场中选定一个标准位置，那么电场中某点跟标准位置的电势差的值，就叫该点的电势。 即q W U A A A ∞ ∞= =? （2）理解： ①电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功； ②电势是标量，但有正负，正电势表示该点电势比参考点（零电势点）电势高； ③电势的高低是相对的； ④沿电场线方向电势降低，场强的方向是电势降落最快的方向。 ⑤正电荷总是自发地从高电势向低电势运动（电场力做功为正）；负电荷总是自发地从低电势向高电势运动（电场力做功为正）。 ⑥AB A B BA B A AB U U U -=-=-=????; 例1、有一带电荷量C q 6 103-?-=的点电荷，从电场中的A 点移到B 点时，克服电场力做功 J 4106-?。从B 点移到C 点时电场力做功J 4109-?。问： （1）AB 、BC 、CA 间的电势差各为多少？ （2）如以B 点电势为零，则A 、C 两点的电势各为多少？ 解析：求电势差时可将功、电量以绝对值代入公式计算，然后再判断正负；也可以将功和电荷量带正，负号代入公式进行计算。求某点的电势可转化为相对零势面的电势差进行求解。 先求电势差的绝对值，再判断正、负 V q W U AB AB 2001031066 4 =??==-- 因负电荷从A 移到B 克服电场力做功，必是从高电势点移向低电势点，即 V U AB B A 200,=>?? V q W U BC BC 3001031096 4 =??==-- 因负电荷从B 移到C 电场力做正功，必是从低电势点移到高电势点.即 V U BC B C 300,-=>?? V U U U U U AB BC BA CB CA 100200300)(=-=-+-=+= （2） V U U B AB A B A AB 2000200;=+=+=∴-=???? V U U A CA C A C CA 300200100,=+=+=∴-=???? （三）等势面 （1）电场中电势相等的点构成的面叫等势面。它是为了描述电场性质而假想的。 （2）特点： ①电荷在同一等势面上移动，电场力不做功（而电场力做的功为零时，电荷不一定沿等势面移动），等势面上任意两点的电势差为零； ②等势面一定跟电场线垂直； ③等势面密的地方场强大； ④任意两等势面都不会相交； ⑤电场线总是从电势高的等势面指向电势较低的等势面。 （3）常见电场的等势面 匀强电场、点电荷电场、等量异种点电荷的电场、等量同种点电荷的电场、不规则带电导体周围的电场的等势面的分布情况： ①点电荷特征：以点电荷为圆心的同心圆，等差等势面的半径差是向外增大的。 ②等量异种点电荷连线的中垂线为平面，取无穷远处电势为零，则中垂线电势为0，其余等势面对称分布为双曲面。 第2节电势与等势面 1.电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值，叫做 该点的电势。 2．电场中各点电势的值可正、可负、可为零，既与 产生电场的电荷有关，也与零电势位置的选择有关。 3．沿电场线的方向，电势降低。 4．电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。电场 线和等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电 势较低的等势面。 一、电势 1．等势面 (1)定义：电场中电势相等的点构成的面。 (2)特点：由于在等势面上电荷受到的电场力跟等势面垂直，所以电荷在同一个等势面上运动时电场力不做功。 2．几种常见电场的等势面 三、尖端放电 1．定义 带电较多的导体，在尖端部位，场强大到使周围的空气发生电离而引起放电的现象。 2．尖端放电的应用和防止 (1)应用：避雷针是利用尖端放电的原理来防止雷击的，它的作用是可以中和云层中的部分电荷，更主要的是把云层中的大量电荷引入地下。 (2)防止：尖端放电会导致高压设备上的电能的损失，所以高压设备中导体的表面要做得尽可能地光滑。 1．自主思考——判一判 (1)沿一条电场线方向上的各点，电势不可能相同。(√) (2)电场中某点的电势与E p 成正比，与q 成反比。(×) (3)电势与电场强度无任何关系。(√) (4)电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功。(×) (5)等势面上各点电势、场强均相同。(×) (6)电场线与等势面垂直。(√) 2．合作探究——议一议 (1)在电势越高的地方，某电荷的电势能是否越大？ [提示] 对于正电荷，在电势越高的地方，电势能越大；对于负电荷，在电势越高的地 方，电势能越小。 (2)为什么等势面一定跟电场线垂直？ [提示]在同一等势面上移动电荷时，电势能不变，所以电场力不做功，即电场力方向与等势面垂直，如果不垂直，电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，所以等势面一定跟电场线垂直。 (3)尖端放电的原因是什么？避雷针的原理是怎样的？ [提示]①尖端放电的原因是尖端电荷比较密集，电场强度大，容易电离空气。 ②对于带负电的云团，电子通过避雷针导入大地；对于带正电的云团，大地上的电子通过避雷针与正电荷中和。 1．电势的特点 (1)电势的相对性：电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。通常选无穷远处或地球表面为零电势点。 (2)电势是标量：电势只有大小没有方向。在规定了零电势点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。 (3)电势的固有性：电势是反映电场的能的性质的物理量，由电场本身决定，与该点是否放入电荷及电荷的电性和电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如电场强度。 2．等势面的特点 (1)在等势面内移动电荷，电场力不做功。 (2)在空间中两等势面不相交。 (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。 (5)等势面的分布与零电势点的选取无关。 [典例]如图所示，Q1和Q2是等量异种点电荷，M、N是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点。将正电荷q从无限远处移到电场中，下述说法不正确的是() A．将q沿着中垂线移到M点与移到N点电场力做的功相同 适用学科 （2）复习功和能量的关系。功是能量转化的量度。 高中物理 7电势和等势面（2）导学案新人教 版选修 四、电势能和电势2（电势等势面）［要点导学］本节主要讨论电势、等势面。 1、通过上节的学习我们知道：不同试探电荷在电场中同一点的电势能与电荷的带电量成正比。即EPA∝q，即比值“”是一个与试探电荷无关的物理量，这个物理量仅与点在电场中的位置有关，所以这个比值能够反映电场的能的方面的性质，物理学把这个比值定义为电势，用符号“φ”表示，φ=。电势是标量，因为电势能有正负之分，电荷也有正负之分，求电势时把正负号带入进行运算，电势的正负也自然明确了。 2、在国际单位制中，电势的单位是伏特。。 3、因为电势能具有相对性，电势也具有相对性。理论研究时一般取无限远处的电势为零，实验中常常取大地的电势为零。 4、如果把正电荷沿着电场线方向从A移动到B，它的电势能减少，即EPA>EPB，所以φA>φB，由此可见电场线指向的方向。 5、电场中由构成的面叫做等势面。沿着等势面移动电荷，电场力一定不做功，所以电场线与等势面一定垂直。 6、电场线跟等势面，并且由的等势面指向的等势面。［范例精析］例1 以无限远处的电势为零，请把点电荷+Q、-Q的电场中某一点P处的电势φP及试探电荷+q、-q在P点的电势能EP+和EP-的正负或变化情况填在下面的表格中。场源电荷P点电势φP的正负+q在P点的电势能EP+的正负-q在P点的电势能EP-的正负当P点移至离场源电荷较近时φP怎样变化E+q怎样变化E-q怎样变化+Q-Q解析电势的正负、高低是由电场决定的，与试探电荷无关。因为沿着电场线的方向电势是降低的，所以+Q的电场中P点的电势是正值，-Q的电场中P点的电势是负值。 在+Q的电场中，把正试探电荷从无限远处移动到P点，电场力做负功，电势能增加，所以+q在P点的电势能是正值。此过程φP升高，E+q增大。 在+Q的电场中，把负试探电荷从无限远处移动到P点，电场力做正功，电势能减少，所以-q在P点的电势能是负值。此过程φP升高，E-q减少。 在-Q的电场中，把正试探电荷从无限远处移动到P点，电场力做正功，电势能减少，所以-q在P点的电势能是负值。此过程φP降低，E+q减少。 在-Q的电场中，把负试探电荷从无限远处移动到P点，电场力做负功，电势能增加，所以+q在P点的电势能是正值。此过程φP降低，E-q增加。拓展利用电场线的分布图来解决上述问题，可以更加轻松。例2 根据图1-4-9示的电场线和等势面分布 高二物理电势能和电势 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 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来越低． 4．根据只在静电力作用下电荷的移动情况来判断．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． (5)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． (2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况． (3)由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场大体分布． (4)由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小. 第二章电势能与电势差知识点总结 编辑者：黄本强编辑时间：2015年12月19日 【知识点】 第一节电场力做功与电势能 1. 电场力做功的特点 在电场中移动电荷时，电场力做的功与路径无关，只与始末位置有关。 在匀强电场中，电场力做的功为W＝Ud，其中d为沿电场线方向的位移。 2. 电势能 （1）概念：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。 （2）电势能是相对的，电势能的大小与所选的零电势能点有关。 （3）电场力做功与电荷电势能变化的关系：电场力做正功时，电荷的电势能减少；电场力做负功时，电荷的电势能增加。电场力对电荷做的 功量度了电荷电势能的减少量，所以电场力的功是电荷电势能改变的 量度。 3.对电势能的进一步了解 （1）电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们常习惯说成电场中的电荷所具有的。 （2）电势能是一个相对量，其数值与零电势能的选择有关，因此确定电荷的电势能首先确定参考点，也就是零电势能位置。 （3）电势能是标量，有正负，但无方向。电势能的正负仅表示大小，正值表示高于零电势能，负值表示低于零电势能。 4. 电场力做功与电势能变化的关系 （1）电场力做功与电势能的变化相联系。 电场力做功一定伴随着电势能的变化；电势能的变化只有通过电场力做功才能实现。 （2）电场力做功的值等于电势能的变化量的值。 电场力做正功W，电势能一定减少W；电场力做负功W，电势能一定增加W。 5.易错易混点 （1）在电场中的同一点，正、负电荷所具有的电势能正、负号正好相反。 （2）电荷在移动过程中电场力做功为零，那么电荷的电势能一定没有变化。 第二节电势与等势面 1、电势定义：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?表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。 2、电势公式：=?q E p （与试探电荷无关） 3、电势单位：伏特（V ） 4、电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低最快的方向） 5、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．（大地或无穷远默认为零） 6、等势面定义：电场中电势相等的点构成的面 7、等势面性质： 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，电场力不做功 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 等势面越密，电场强度越大 ④ 等势面不相交 8、等势面的用途：由等势面描绘电场线。 9、几种电场的电场线及等势面 [科目] 物理 [关键词] 教案/电势、电势差和电势能 [年级] 高二 [文件] jan24.doc [标题] 高二物理电势、电势差和电势能 [内容] 高二物理电势、电势差和电势能 【教学结构】 电势能、电势、电势差三个物理量联系密切，表示电场的能的性质。三个概念均很重要，但需要突出电势差概念的理解和应用。 一、电势能 1.电场力的功 W=F·S S应是沿电场线方向位移，根据F、S的方向决定电场力做正功、负功。电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容 2.电势能：电荷在电场中具有的势能，和重力势能一样要确定0势能的位置。比0电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。电势能用ε表示，单位焦耳（J） 3.电势能与电场力的功的关系，W=－△ε△ε=ε2－ε1，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。与重力功和重力势能变化的关系进行比较。 二、电势 1.电势定义：U=ε q 。图1所示为正点电荷的电场， 为距Q无穷远处，此处电势能为零，把电量不同的 正电荷q1、q2、q3……从无穷远处A点移到电场中 B点，电场力做负功为W1、W2、W3……，所以电荷在B点电势能应为ε1、ε2、 ε3，虽然q不同，ε不同，但它们比值，εεε 1 1 2 23 q q q ,,相同，用此理解，电势的概 念为单位电量电荷在B处所具有的电势能，或理解为1库仑的电荷从B到A 电场力做的功。 2.电势是标量，单位：伏特简称伏，用V表示，1V=1J／C。从上面过程分析可知，在离场源无穷远处电势为0。(1)正电荷电场中，处处电势为正，负电荷电场中，处处电势为负。(2)沿电力线方向，电势降低。 3.电势能与电势的关系，ε=υq，对照电场力和电场强度的联系和区别进行比较。判断q在正、负点电荷电场中的电势能的正负，分q为正、负电荷两种情况考虑。 4.等势面：电场中电势相等的点构成的面 (1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，与在同一水平面上移动的物体重力不做功的道理一样 (2)等势面一定与电场线垂直 (3)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。思考点电荷电场等势面情况 (4)处于静电平衡的导体是等势体。等势体不是电势为零 三、电势差 6 电势和等势面 教学目标： 1．理解电势差、电势的概念，知道电势差、电势是描述电场能量性质的物理量。 2．知道电势差与零势点（面）的选取无关，电势与零势点（面）的选取有关。 3．知道等势面与电场力做功的关系。 4．理解电场力做功与电势差的关系。 教学重点、难点： 重点：电势差和电势的物理意义。 难点：电势是从能的角度描述电场性质的物理量 情景引入 1．2013年11月21日上午9点左右，福建省 福清市供电公司带电作业人员站在操作斗内，由绝 缘臂缓慢运送到杆塔架空线旁进行作业，仅用了1 小时完成对祥兴集团基建项目实施高压接火任务， 保障了该条线路上10余家企业和5000余户居民的 正常用电。带电作业正在慢慢替代传统的停电检 修。 你知道带电作业的工人为什么不会触电吗？ 2．南方电网公司成功实施世界上首次800千伏 直流输电线路带电作业。自主研制了进入特高压电 场所必须的消弧装置，解决了人体与带电导线之间 间隙放电的问题。同时积极与国内厂家合作，生产 制造出特高压带电作业专用的屏蔽服，保证人体进 入特高压电场的安全，确保了此次带电作业的成功实施。此次带电作业的成功实施，填补了世界上特高压直流输电线路带电作业技术的空白，。 你知道超高压带电作业为什么要穿“屏蔽服”，你认为“屏蔽服”与平时我们穿的衣服有什么不同？ 1．电势差 （1）当电场一定时，电荷在场中两点间移动，电场力做的功与电荷电量的比值为定值，这一定值称为电势差，也叫电压。单位是伏（V ）。 AB A B W AB A B q q U εε??-=-== （2）电势差与电势零点的选取无关； （3）电势差是有正负的标量，计算中一般取绝对值，A ?和B ?的高低通过电场力做功来判断。； （4）电场力做功与电势差的关系： AB A B AB qU W =--=?-=)(εεε 在实际运用q ε?=和=AB W qU 这两个公式时，可引入符号规则： ①正电荷取正值，负电荷取负值； ②正电势?取正值，负电势?取负值； ③正电势能大于零势能面的ε取正值，小于零势能面的取负值； A ?大于 B ?的U AB 取正值，反之取负值； ④电场力做正功的W 取正值，做负功的取负值。 这样规定后，各个量之间不仅在数量上的关系由公式决定，其符号也由公式决定了，而所求得的物理量的符号也就代表了它所规定的物理意义。 2．电势 （1）电场中某点跟参考位置间的电势差叫做该点的电势，电势的大小只具有相对的意义； q q W A A A U ε= = ∞ ∞高二物理电势能与电势差
高二物理第二章电势能与电势差周练
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新鲁科版物理选修3-1同步讲义： 电势与等势面
电势能和电势教案
高中物理
适用区域 人教版区域
知识点 电势能和电势
适用年级 课时时长（分钟）
高二 2 课时
教学目标 1.、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静 电力的功、电势能的关系。 3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 4、理解电势与场强无直接的关系。
教学重点 1、理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义
2、应用电势能的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学难点 1、应用电势能的变化求解静电力对电荷所做的功。
2、电势与场强无直接的关系； 3、掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
电势能和电势教案
一本、讲是导F入irst 章静电场中的重要组成重要组成部分，也是难点部分。我们在 Secord 讲
学习过了电场和电场强度之后，知道了电场对电荷有力的作用，也知道了描述电场的一个全 新物理量等知识。这些知识都为本节课的内容打好了基础，那么电荷在电场中运动时电场力 会不会对电荷做功，做功的话就会对应一种能量的改变，这种能量又是什么能，又该如何来 表述这种能量，本节课我们来学习电势能和电势。 基础知识回顾 （1）重力做功与重力势能的变化及二者之间的关系。重力做功与路径无关，仅与物体始末 位置有关。重力做正功，物体的重力势能减少，重力做负功（或物体克服重力做功），物体 的重力势能增加。
二、知识讲解
一、（静一电）考力做点功解的读特点
静电力做功的特点 (1)静电力做功的特点：静电力对某电荷所做的功，与该电荷的电荷量有关(填“有关”或“无 关”)，与电荷经过的路径无关(填“有关”或“无关”)，该结论在任何电场中均成立. (2)静电力做功与重力做功相似，只要初、末位置确定了，移动电荷 q 做的功就是确定值. 二、电势能 1.电势能：电荷在电场中具有的势能，用 Ep 表示. 2.静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量.表达式：WAB＝EpA －EpB. ??静电力做正功，电势能减少；
?
??静电力做负功，电势能增加. 3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功. 4.电势能具有相对性 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上的电势能规定 为零. 三、电势 对电势的理解 (1)定义及公式：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，即 φ＝Eqp，单位为伏特， 符号为 V. (2)电势高低的判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低. (3)电势的标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正、负之分，电势为正表示比 零电势高，电势为负表示比零电势低. (4)电势的相对性：零电势点的规定原则，一般选大地或无限远处的电势为 0，只有规定了电 势零点才能确定某点的电势大小. (5)电势描述电场能的性质，决定于电场本身，与试探电荷无关(填“有关”或“无关”).高中物理 7电势和等势面(2)导学案 新人教版选修
高二物理电势能和电势
第二章电势能与电势差知识点总结
高二物理电势、电势差和电势能
2020年上海市等级考高二物理讲义设计第6讲电势和等势面 教师版