电势和电势差

WG = EP1 − EP 2 = −∆EP
(3)重力势能是相对的, (3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面 重力势能是相对的
一.静电力做功的特点 与路径无关 静电力做功的特点
把正电荷沿不同路 径从A点移到B 径从A点移到B电场 力做功？ 力做功？ WAB = F·|AB|cosθ =qE·|AM|
力作用而具有的势能。 力作用而具有的势能。 重力场中：重力做功与路径无关，引入重力势能 重力势能； 重力场中：重力做功与路径无关，引入重力势能； 电场中：电场力做功与路径无关，引入电势能； 电场中：电场力做功与路径无关，引入电势能； 电势能
物体在 重力做正功 重力势能减小 正功， 重力做正功，重力势能减小 向下运动 重力场 重力做负功 重力势能增加 负功， 重力做负功，重力势能增加 向上运动 中运动 带电体 电场力做正功，电势能减小 电场力做正功 电势能减小 正电荷？ 正功， 正电荷？ 在电场 负电荷？ 电场力做负功 电势能增加 负电荷？ 负功， 中运动 电场力做负功，电势能增加 定量计算： 定量计算： 重力做的功等于重力势能的减少量 重力做的功等于重力势能的减少量 W = EPA-EPB =－△E P 电场力做的功等于电势能的减少量 电场力做的功等于电势能的减少量
B
A+ ө F +
q
M
※在匀强电场中移动电荷时，静电 在匀强电场中移动电荷时， 力做的功与电荷经过的路径无关,只与电 路径无关 力做的功与电荷经过的路径无关 只与电 荷的起始位置和终止位置有关 起始位置和终止位置有关。 荷的起始位置和终止位置有关。 扩展： 扩展：对于非匀强电场也适用
二、电势能：电场中的电荷由于受到电场 电势能：
WAC=EPA-EPC WAC=WAB+WBC=-3X10-5+1.2X10-5=-1.8X10-5J EPA-EPC=-1.8X10-5J，则EPA<EPB ，
增加了1.8× 增加了1.8×10-5J. 1.8
点的电势能为零， （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？ 点的电势能分别为多少？ =3× EPB=3×10-5 J W =E -P
× WAC 1.5×10 UAC＝ ＝－250 V. ＝ ＝－ － 8 V＝－ q － 6×10 × ＝－250 V. 取 φC＝0，φA＝ UAC＝－ ， × WAB － 3×10 法二： 法二： UAB＝ ＝ ＝ ， － 8 V＝ 500 V， q － 6×10 × 4.5×10 5 × WBC UBC＝ ＝－750 V， ＝ ＝－ ， － 8 V＝－ q － 6×10 × ＝－250 V. 则 UAC＝ UAB＋ UBC＝ 500 V－750 V＝－ － ＝－ ＝－250 V. 取 φC＝0，φA＝ UAC＝－ ，
三、电势
物体具有 的重力势 质量m 质量 能与哪些 因素有关？ 因素有关？ 带电体具 有的电势 电量q 电量 能与哪些 因素有关？ 因素有关？ 重力场中 的位置 ＝gh 由重力场的力学 特点以及在场中 的位置决定， 的位置决定，与 m无关 无关 由电场的力学特 点以及在场中的 位置决定， 位置决定，与q 无关
如图, 的匀强电场中, 例1. 如图,在场强 E = 10 3 N 的匀强电场中, C 点电荷q=+1c q=+1c从 移动到B,AB相距L=1m, B,AB相距 点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m, E 电场力做功为多少? （1）电场力做功为多少? A B F 电势能如何变化? 电势能如何变化? + q 3
电场中 的位置
EP 与 定义: 1. 定义: 电荷在电场中某一点的电 和q 势能与它的电荷量的比值 ϕ = q 无关 单位: 伏特(V) (V)、 单位: 伏特(V)、标量 电势具有相对性 先规定零电势.( 相对性： .(通常规定 2. 电势具有相对性：先规定零电势.(通常规定 离场源电荷无限远处 大地的电势为零 无限远处或 的电势为零.) 离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 3、沿电场线方向电势降低 沿电场线方向电势降低
判断电势高低的方法： 4、 判断电势高低的方法： ①由电场线方向判定 ②由电场力做功判定
EP ③由公式 ϕ = 判定 q
课堂训练
两点的电势是ψ V， 电场中A、B两点的电势是ψA=800 V， V， 1.5× ψB= －200 V，把电荷q=－1.5×10-8C由 电场力做了多少功？ A点移到B点，电场力做了多少功？电势 能是增加还是减少，增加或者减少多少？ 能是增加还是减少，增加或者减少多少？ 1.5× WAB=－1.5×10-5 J 电势能增加，增加1.5 1.5× 电势能增加，增加1.5×10-5J
EPA = −W = −4 × 10 J
EPA 4 ×10 −5 ϕA = =− V = −20V −6 q 2 × 10
注意:计算电势首先要规定零电势处, 注意:计算电势首先要规定零电势处,且 零电势处 电势可以为负 电势可以为负.
在电场中把一个电荷量为－ × 在电场中把一个电荷量为－6×10－8 C的点电荷从 的点电荷从 A点移到 点，电场力做功为－3×10－5 J，将此电荷从 点移到B点 电场力做功为－ × 点移到 ， B点移到 点，电场力做功为 ×10－5 J，求： 点移到C点 电场力做功为4.5× 点移到 ， (1)A与C两点间的电势差． 与 两点间的电势差 两点间的电势差． (2)取C点为电势零点时，A的电势为多大？ 点为电势零点时， 的电势为多大 的电势为多大？ 取 点为电势零点时 【 精讲精析 】 精讲精析】 法一： 把电荷从 移到 电场力做功 移到C电场力做功 法一 ： 把电荷从A移到 WAC＝WAB＋WBC＝－ ×10－5 J ＋4.5 ×10－5 J＝1.5 ＝－3× ＝ ×10－5 J. 则A、C间的电势差 、 间的电势差
的物理意义是什 么？
注意： 注意：
1、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能 无限远处 规定为零 或把电荷在大地表面 大地表面上电势能规定 规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定 为零。 2、电势能是相对的，与零电势能面有关。 电势能是相对的 与零电势能面有关。 相对 表示电荷在该处的电势能比零还要小. 电荷在某点的电势能， 3、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该 处移动到零势能位置所做的功 电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
四、电势差与电势的关系
1.电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压 1.电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压 电势差 设电场中A点的电势为 ϕ A ，B点的电势为 ϕ B 则有AB之间的电势差为： AB之间的电势差为 则有AB之间的电势差为： U AB = ϕ A − ϕ B
BA之间的电势差为： BA之间的电势差为： U BA = ϕ B − ϕ A 之间的电势差为 显然： 显然：U AB = −U B A 2.静电力做功与电势差的关系 静电力做功与电势差的关系： 2.静电力做功与电势差的关系： 将一电荷q从电场中A点移到B 将一电荷q从电场中A点移到B点，讨论运动过 程中电场力做功与AB间电势差的关系。 AB间电势差的关系 程中电场力做功与AB间电势差的关系。 W 结论： AB 结论：W = qUAB 或 UAB = AB q
－ －5
－5
小结
电场力做功
W =－△E P
电势能
EP ϕ= q
W = qUAB AB
电势差
U AB = ϕ A − ϕ B
电势 等势线
• 课件说明： 这个课件主要是为了突破难点：电 势能、电势和电势差的概念以及它们 之间的关系，为了不破坏完整性，所 以没有加等势线的内容。 仅供参考！ 课件有风险，使用需谨慎！
W =10 J AB
WAB>0, Ek增加，EP减少 电势能减少 增加， 减少 减少.电势能减少 增加 （2）电荷在B点具有的电势能多大？ 电荷在B点具有的电势能多大？ 电势能为负表示 设A点的电势能 EPA = 0
WAB = EPA－EPB =103J
3 3
EPB = EPA − WAB = 0 − 10 J = −10 J
4. 将一电量为q = 2 × 10 −6 c 的点电荷从电场外一 移至电场中某点A, 点P移至电场中某点A, 电场力做 功 4 × 10 −5 J , 点的电势. 求A点的电势. 解: 场外一点P的电势为 ϕ p = 0 场外一点P
从P A,电场力做的功 A,电场力做的功 W = − E PA
−5
AB PA EB
EPB=EPA-WAB EPB=0-(-3X10-5) EPB=3X10-5J
=1.8× EPC=1.8×10-5 J
（3）如果规定B点的电势能为零，则该 点的电势能为零， 点的电势能分别为多少？ 电荷在A点和C点的电势能分别为多少？ EPA= -3×10-5 J 1.2× EPC=-1.2×10-5 J
课堂训练
将带电量为6 将带电量为6×10-6C的正电荷从电场中的A点 克服电场力做了3 的功， 移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B 电场力做了1.2 1.2× 的功， 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？ 共改变了多少？
电场力做功 电势能 电势 电势差
从能量的角度认识电场
复习回顾
功是能量转化的量度！ 功是能量转化的量度！ 做功是能量转换的方式！ 做功是能量转换的方式！
1、功的计算（恒力）： W = F⋅ L⋅ cosα 功的计算（恒力）： 重力做功的特点： 2、重力做功的特点：
与路径无关, (1)与路径无关 由初末位置的高度差来决定. (1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)重力做功WG与重力势能变化的关系 (2)重力做功W 重力做功 重力做正功，重力势能减少 重力做正功，重力势能减少 正功 重力做负功 重力势能增加 负功， 重力做负功，重力势能增加