高中物理 第四节：电势和电势差课件 粤教版选修3-1
高中物理选修3-1(粤教版)课件：1.4电势和电势差
减为零,电荷在电场中该点的电势能为正值,且等于移动过程中电
荷电势能的变化,也就等于电场力做的功,因此电场力做的正功越
多,电荷在该点电势能越大,A正确,B错误.电荷从无穷远处移到电场
中某点时,若克服电场力做功,则电势能由零增大到某值,此值就是
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
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
答案：AC
解析：选无穷远处的电势能为零,电荷从电场中某处移到无穷远
电场力做的功等于电势能的改变,用公式表示WAB=EpA-EpB.
3.电势差
(1)定义:电荷在电场中A、B两点间移动时电场力对电荷做的功
与电荷所带电荷量的比值.
(2)公式:UAB=
.
(3)单位:国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V.
(4)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差也叫电压.
记住电势的值与零电势的选择有关.
3.知道什么是电势能,能记住电场力做功与电势能改变的关
系.
重点:电势、电势差的概念.
难点:电势、电势差的概念应用和理解.
目标导航
预习导引
一
二
三
一、电势差
1.电场力做功的特点
静电力做功与电荷移动的路径无关,只与电荷的初、末位置有关,
可见电场力做功与重力做功相似.
(粤教版)选修3-1物理：第1章-电场《电势和电势差》ppt课件
2.类比重力做功与重力势能变化的关系，静电力做正功，电势能如何变化？静
电力做负功，电势能如何变化？静电力做功与电势能变化有怎样的数量关系？
答案 静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加．
静电力做功的值等于电势能的变化量，即：WAB＝EpA－EpB [要点提炼] 1.电场力做功的特点 电场力对某电荷所做的功,与该电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关. (1)虽然此结论从匀强电场中推导出来，但也适用于非匀强电场. (2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移动电荷做的功就是 确定值. 2.电场力做功与电势能变化的关系 电场力做正功，电势能减少,减少的电势能等于电场力做的功.电场力做负功， 电势能增加，增加的电势能等于克服电场力做的功，公式表达为WAB＝EpA－ EpB. 学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学案5 电势和电势差
[延伸思考] 当正电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增 加还是减少？当负电荷顺着电场线运动时，静电力做什么功？电势能是增
加还是减少？
v
F
E
W1>0, Ep↓
v
F
E
W2<0, Ep↑
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
学案5 电势和电势差 二、电势
相对量，要与零势能点比较 如图所示的匀强电场，场强为E，取O点为零势能点，A 点距O点为l，AO连线与电场线的夹角为θ.电荷量分别为 q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少？电势能与电荷 量的比值各是多少？ 答案 由EpA－EpO＝WAO＝Eqlcos θ，得：q和2q在A点的电势能分别为Eqlcos θ、 2Eqlcos θ；Ep/q相同，都为Elcos θ.
高中物理 1.4 电势和电势差 粤教版选修3-1
(双选)如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次 有A、B、C三点，分别把＋q和－q的试探电荷依次放在三点 上，关于它们所具有的电势能的正确说法是( AD ) A．放上＋q时，它们的电势能EpA>EpB>EpC B．放上＋q时，它们的电势能EpA<EpB<EpC C．放上－q时，它们的电势能EpA>EpB>EpC D．放上－q时，它们的电势能EpA<EpB<EpC [思路点拨] 解决本题的关键点是理解电场力做功与电势能变 化的关系．
第一章 电场
第四节 电势和电势差
第一章 电场
学习目标 1.了解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．理解电势差和电势的概念． 4．了解等势面的概念，知道电荷在等势面上运动电场力不做 功．
一、电势差
1．功等于力乘以力的方向上的位移，恒力的功与物体运动路 径无关．一位同学，不论他走楼梯下楼，还是坐电梯下楼,只 要是从同一楼层下到地面的，重力对该同学做的功就相同． 在匀强电场中某电荷受到的电场力也是恒力，做功时是不是 也具有上述特点？ 提示：是． 2．电场力做功和重力做功与各自相应势能的变化规律是否相 似？ 提示：相似 势能的变化量都等于各自相应力做功的负值．
1．电场力做功的特点 电场力始末位
置决定．
2．电场力做功与电势能的关系 电场力做的功等于____电__势__能_____的改变量．如果电场力做正 功，则电势能____减__少_______，如果电场力做负功，则电势能 __增__加______．用公式表示WAB＝__E_p_A_－__E_p_B_．
2．单位及矢标性 电势的单位与电势差的单位一样，也是___伏__特___．电势只有 大小，没有方向，是___标__量____．
高中物理《电势能 电势与电势差》教学课件
E
+
F
在电场力作用下电荷做加速运动,一段时间 后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.
一、静电力做功的特点
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？
+
+
电场力做功特点：静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。
对于非匀强电场也适用
一、静电力做功的特点
把正电荷从A点移到B
+
把负电荷从A点移到B
-
d
+q
〔适用于非匀强电场〕
6.电势的另一种求解方式：
场中某点的电势数值上等于单位正电荷由该点 移动到参考点〔零势点〕时电场力所做的功
例1.在电场中把电荷q=- 2×10-9C 从A移到B点，克服电场力做了 1×10-7J的功，再把q由B点移到C点，电场力又做了4×10-7J 的正功。
〔1〕求AB、BC、AC间的电势差 〔2〕假设选C为参考点，求A点和B点的电势 〔3〕假设把电荷q=+1.5×10-9C 从A移到C，电场力做了多少功？
从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 10 5 J
A
EPA q
4 10 5 2 10 6
V
20V
注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负.
问题：沿着电场线方向，电势如何变化呢？
4、沿着电场线的方向，电势越来越低 问题：如何确定电场中某点的电势呢？
5、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〕
+
+
课堂练习
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电
教科版高中物理选修3-1课件 1 电势能 电势与电势差课件1
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
四、电势差 1．定义：电场中两点间 电势 的差值． 2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择 无关 ． 3．公式UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA ，可见UAB＝－UBA . 4．电势差是 标量 ，可以是正值，也可以是负值，也叫 电 压． 5．电势差的单位是 伏特 ，符号是 V .
课堂对点演练
活页规范训练
特别提醒 电场力做功只与始末位置有关，与之对应的能 量变化也只与位置有关，所以当零势点确定后电荷在某一位置 具有确定的能量——电势能．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
2．电场力做功与电势能的关系 (1)电场力做功一定伴随有电势能的变化，电势能的变化只 有通过电场力做功才能实现． (2)电场力做正功，电势能一定减少，电场力做负功，电势 能一定增加，电场力做功的值等于电势能的变化量，即WAB＝E pA－EpB.
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
三、电势 1．概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的 比值 ． 2．公式和单位：电势的定义公式为 φ＝Eqp ，单位是伏特， 符号是V. 3．相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无限远处的 电势为零，大地的电势为零，电势可以是正值，也可以是负值， 没有方向，因此是 标量 ． 4．与电场线关系：沿电场线的方向电势 降低 ．
自主学习
名师解疑
分类例析
课堂对点演练
活页规范训练
二、电势 1．电势的相对性 (1)电势是相对的，只有先确定了零电势的位置，才能确定 其它点的电势． (2)电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关． (3)实际问题中，常选取无限远处电势为零，还常取大地电 势为零．
高中物理新选修课件电势和电势差
类平抛运动
当带电粒子初速度方向与电场力方 向垂直时，粒子做类平抛运动，可 用运动的合成与分解的方法处理。
圆周运动
当带电粒子所受的电场力恰好提供 向心力时，粒子做匀速圆周运动。
平行板电容器动态分析问题
电容器始终接在电源上
当两极板间的距离变化时，根据电容的决定式分析电容的变化，由题确定两极板间电量 的变化，由$C = frac{Q}{U}$分析两极板间的电势差的变化。
零点选择
理论上可以选择电场中任意一点作为电势零点，但通常为了方便计算和比较，会 选择无限远处或大地作为电势零点。在实际问题中，也可以根据具体情况选择合 适的电势零点。
电场强度与电势关系
电场强度与电势梯度关系
电场强度E等于电势φ的负梯度，即E=-∇φ。这表明电场强度 的方向与电势降低最快的方向一致。
非匀强电场中电势差估算
非匀强电场中电势差估算方法
通过作电场线，找出等势面，利用等势面间的电势差相等进行估算。
注意事项
非匀强电场中电势差分布不均匀，需通过作图等方法进行估算。
电势差在电路中应用
要点一
电势差在电路中的意义
在电路中，电势差是形成电流的原因，也是电路中各点电 势的参考。
要点二
电势差在电路中的应用实例
电势定义
电势是描述电场中某点电势能高低的物理量，用符号φ表示，单位为伏特(V)。
物理意义
电势反映了电场能的性质，表示电荷在电场中某一点的电势能与其电荷量的比 值。电势越高，表示该点电势能越高，正电荷在该点的电势能越大，负电荷在 该点的电势能越小。
电势单位与零点选择
电势单位
电势的国际单位是伏特(V)，1V=1J/C。
创新点分享
在实验过程中，可以尝试采用新的数据处理 方法，如最小二乘法等，以提高实验结果的 准确性和可靠性。同时，可以探索新的实验 方法和技术手段，如数字化实验等，以推动 物理实验教学的创新和发展。
2020高中物理1.4电势和电势差教案1粤教版选修3-1
§ 1.4 电势和电势差【学习目标】一、知识与技能1、理解电势差和电势的概念，知道电势和电场强度一样，都是描述电场性质的物理量2、理解电势差和电势两个概念及其关系式3、知道电势能的概念，知道电场力做功与电势能变化的关系4、了解等势面的意义、作用和典型电场中等势面的分布二、过程与方法1、通过电势能和重力势能的比较，体会类比方法在物理学中的应用。
2、重温比值定义法3、经历电势定义和等势面引入的过场，认识电场的描述方法。
三、情感态度与价值观1、通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力2、学习物理学家探索自然规律的科学态度和科学精神【学习重点】静电力做功的特点，电势能和电势的概念，等势面【知识要点】1. ____________ 静电力做功的特点：不论q在电场中由什么路径从A点移动到B点，静电力做的功都是 __________________________________ 的•静电力做的功与电荷的 _______________ 位置和_____________________________ 位置有关，与电荷经过的路径 __________ .2•电势能：电荷在 __________ 中具有的势能叫做电势能，用字母________ 表示，单位. 电势能是相对的与重力势能相似，与参考位置的选取有关.3、静电力做功与电势能的关系(1) 静电力做的功 ____________________ 电势能改变量的多少，公式W AB(2)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.4. _____________________________________________________ 电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的 ___________________________ ,叫做这一点的电势，用©表示，定义式：©二 _____________________ ，在国际单位制中，电势的单位是伏特(V)，1 V = 1 J / C;电势是标量，只有大小，没有方向.5. _____________________________________________________ 电场线与电势：电场线指向电势 _____________________________________________ 的方向.6 .等势面：电场中电势 _________ 的各点构成的面叫做等势面.电场线跟等势面 _________ .答案：1.相等始末无关2.电场E p焦耳3. (1)等于E PA—E PB (2)无穷远4.比值© = E p/q5.降低6.相等垂直【问题探究】问题1、电场线、场强、电势、等势面的相互关系如何？解答：电场线与场强的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向。
高中物理选修3-1-电势能和电势
电势能和电势知识集结知识元电场力做功与电势能的关系知识讲解电势能1．定义：电荷在电场中由于受到电场力作用而具有的势能叫做电势能．用字母E P表示,单位是焦耳2．电势能大小：若规定电荷在B点的电势能为零，E PB=0,则E PA=W AB。
即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。
与重力势能表达式E P=mgh类似，电势能表达式为E P=φq。
φ是电荷q所在位置处的电势。
电势类似于高度，详见后文。
3．零点的选择：在电场中选取哪点作为电势能的零点，原则上是任意的。
但通常会把离场源电荷无穷远处电势规定为零电势，因此电荷在离场源电荷无穷远处的电势能也为零，或者把电荷在大地表面的电势能规定为零。
4．电势能的相对性：电荷在电场中某点的电势能的大小与零势能点的选取有关，但电荷在两点间的电势能之差和零势能点的选取无关。
5．电势能的标矢性：电势能是标量，但有正负，正负号的意义在于电荷在电场中该点所具有的电势能比在电势能零点的电势能多了还是少了。
因此电势能正值一定比负值大。
6．功能关系：电荷在电场中A点具有的电势能是E PA，它在B点具有的电势能是E PB，电荷从A点到B点静电力做的功就等于电势能的减少量。
即W AB=E PA-E PB,即静电力做正功，电势能减小，静电力做负功，电势能增加。
因此电场力做功是电势能变化的量度，与电荷的正负无关。
电势1．定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
有符号φ表示，单位伏特V。
2．公式：3．物理意义：反映电场能的性质，数值越大，表明正电荷在该点具有的电势能越大，4．电势的决定因素：电场中各点的电势由电场本身和零电势位置的选取有关，也就是说与场源电荷有关。
若去无穷远处电势为零，则正场源电荷周围电势处处为正，负场源电荷周围电势处处为负。
5．电势是标量，但有正负。
类比高度，正电势一定比负电势高。
电场中某点电势高低与规定的零电势点的位置有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
则
B
A、B点的场强一定比A点的小
B、B点的电势一定比A点的低
C、将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一定减小
D、A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到B点
4、关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确的是 BD
A、UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB = φB − φA B、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB = −UBA C、φA 、φB都有正负，所以电势是矢量 D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无 穷远处为零电势点
重力势能等于重力与高
A
B
度的乘积
Ep=qφ 类比:Ep=mgh
如图A、B两点的电势哪个高？正电 荷在哪个位置的电势能大？负电荷 在哪个位置的电势能大？
• 某电场中的一条直电场线，一电子从a点 由静止释放，它将沿直线向b点运动，下 列有关该电场情况的判断正确的是
• （A）该电场一定是匀强电场 • （B）场强Ea一定小于Eb • （C）电子具有的电势能εa一定大于
既然在同一等势面上任意两点移动电荷时电场力 不做功,则电场线和等势面垂直吗?
不做功意味着电场力的 方向与电荷移动的方向 垂直,则电场线一定垂直 等势面
等势面特性
1.等势面与电场 线处处垂直! 2.等势面密的地 方电场强!
3.在等势面上移动电荷电场力不做功.
4. 等势面不相交.
3、图为电场中的一条电场线，A、B为这条电场线上的两点，
点2、，关电于场对力U做AB的=功WA与B/电q 和量W的A比B 值= q相U同AB的理解，正确的是 BC
A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反 比 B、在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电 量q成正比 C、UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D、WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关
类比:高度hA=WAO/G
高度与参考平面的选 取有关.电势呢?
A O1 O2
类似地,电场中某点的电势与零电势 点的选取有关,通常选择无穷远或大 地为电势的零点
2.电势是标量,有正负之分
O点为零电势点,A 点电势是正还是 负?B点呢?
φA>0
φB<0
A OB
A、B间的电
势差与零电 势点的选取
A
B O1 O2
解 :(1)U NM W q NM 1 2 4 1 1 0 9 0 9V7V
（2）从M移到N，电场力做正功， WMN=14×10-9J,所以， UMN=-7V
第四节：电势
A 高度
O 参考平面
A 电势
O 参考点
A 高度差
B
A电势差
B
电势差与高度差相对应;
有高度差就有高度,同理有电势差就应 该有电势;
B.电场力做正功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少 D.电场力做正功,电势能减少
A
F
S
+
变形:将两个同种电荷间的距离增大一些 （）
A.电场力做负功,电势能增加 B.电场力做正功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少
D
D.电场力做正功,电势能减少
FS
例题1:将一个电量为-2×10-9C的点电荷从 电场中的N点移到M点,需克服电场力做功 14×10-9J,N、M两点间的电势差UNM为多少？ 若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？ UMN为多少？
εb • （D）a点的电势一定低于b点的电势
CD
• 一带电油滴在匀强电场中的运动轨迹如 图中虚线所示，电场方向竖直向下。若 不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到 b的过程中，能量变化情况为
• A、动能减小 • B、电势能增加 • C、动能和电势能之和减小 • D、重力势能和电势能之和不变
C
课堂基础及思维训练：
（1）200V，－300V，100V （2）200V，300V； －6.0×10−4J， －9.0×10−4J
5、下列说法正确的是 AD
A、在等势面上移动电荷，电场力总是不做功 B、电荷从A点移到B点，电场力做功为零，则电荷一定是沿等 势面移动的 C、在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的 D、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面
6、有一个带电量q = −3.0×10−6 C的点电荷，从电场中的A点 移到B点时，克服电场力做功6.0×10−4J，从B点移到C点时， 电场力做功9.0×10−4 J。试问： （1）A、B、C三点之间的电势差UAB 、UBC和UCA各是多少？ （2）若规定B点电势为零，则A、C两点的电势φA和φC各是多 少？该电荷在A、C两点的电势能EPA和EPC分别又是多少？
电场力与 重力的类
比
1.重力做功 与重力势能
类比
1.电场力做 功与电势能
对称 正功,势能
减小
2.高度差:
类比
正功,势能 减小
2.电势差
美! hAB=WAB/G
3.重力做功与
UAB=WAB/q 3.电场力做
高度差
类比
功与电势差:
WAB=GhAB
WAB=qUAB
将两个异种电荷间的距离增大一些（ ）
A.电场力做负功,电势能增加
类比:高度是与参考平面间的高度差, 同理电势应是与参考点间的电势差.
A 高度
O 参考平面
A 电势
O 参考点
高度hA=hAO=WAO/G 类比:电势φA=φAO=WAO/q
电势
1.定义：电场中某点A的电势A，等于单位正电荷 由 A点移动到参考点P（零电势点）时电场力所做的功
WAP A =WAP/q
有关吗?
3.电势差等于电势之差，与零电势
点选取无关！！
4.电势的物理意义：描述电荷在电场 中能的性质
5.沿电场线方向电势如何 变化?
φA>0
φB<0
A OB
沿电场线方向电势降低 类比:沿重力方向高度降低
思考:沿电场线方向场强降低吗?
6.电势与电势能:电势能等于电量与 电势的乘积
类比:高度与重力势能:
1、如图示，在电场中的三点A、B和C 之间
移动电荷时，会有 ABCD
A、将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点 经过C点再移到B点，电场力做功完全相同 B、将同一电荷从A点加速移到B点，和减速移到B点，电场力做 功完全相同 C、将不同电荷从A点移到B点，电场力做的功与电量的比值相 同 D、将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点经过C点再移到B
等势面
电场中电势相等的点组成的面叫等势面
类比:高度相等的点的连线叫等高线
相邻等势面之间的 电势差相等!!!
类比:相邻等高线 之间的高度差相 等!!!
点电荷的等势面 是一族球面
思考与讨论:在
同一等势面上
移动电荷时电
CDE
场力做功吗?
由UAB=0可知 WAB=qUAB=0
所以,在同一等势面上移动电 荷,电场力不做功