高二物理选修 31 4 电势能电势与电势差
高二物理电势和电势差
WAB EPA EPB
怎样寻求描述电场本身的能量性质的物理量呢？
第四节 电势和电势差
一.电势差
电场力的功与所移动的电荷的电量的比值，叫做电
场中A、B两点的电势差。
即 U AB 【说明】 1.电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质； 2.在国际单位制中，电势差的单位：伏特 ( V ) 3.电势差即电压；
【例题】在－ Q 电荷的电场中的 B 点放一电量为 q 的正电荷， 若它从B移动到A，则电场力作正功还是负功?并比较A、B 两点的电势能，电势的关系。 【例题】在－ Q 电荷的电场中的 B 点放一电量为 q 的负电荷， 若它从B移动到A，则电场力作正功还是负功 ?并比较A、B 两点的电势能，电势的关系。
－ 5J 的电势能，则它在 B 点处的电势能
为多少？这两点间的电势差为多少？
【答案】 EPB=6×10－6J UAB=－400V
第四节 电势和电势差 二.电势 电势差即电势之差。即 U AP
WAP A P q
若选择电场中的P点为电势参考点，即规定P点的电势 为零，则电场中任意一点 A 的电势，数值上等于把单位正 电荷从A点移动到P点电场力所做的功。
WAB EPA EPB q q
4.若已知电场中两点的电势差UAB，则 WAB qU AB
第四节 电势和电势差 【例题】如图所示，把负电
荷分别放在 C、 D两点，它在
哪点的电势能较大？ 【答案】D
C
D
【例题】一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，在电场中A、B 两点之间移动的过程中，电场力做功 8×10－ 6J ，如果在 A点 处该电荷具有 1.4×10
W AP A q
【例题】如图所示，A、B、C是电场中的三点，将1C的正 电荷分别从 A 、 C 移动到 B 时，电场力所做的功分别为 10J 、 -5J，以B为电势参考点，则A、C两点的电势分别为多少？ 【答案】 A 10V C 5V
电势能-电势与电势差(完美版)
6.电势和电势能的区别和联系
电势φ 电势能Ep 物理 反映电场的能的性质的物理 电荷在电场中某点所具有 意义 量 的电势能 电场中某一点的电势φ的大 电势能大小是由点电荷q 相关 小，只跟电场本身有关，跟 和该点电势φ共同决定的 因素 点电荷q无关 电势沿电场线逐渐下降，取 定零电势点后，某点的电势 大小 高于零者，为正值；某点的 电势低于零者，为负值 正点电荷(＋q)电势能的正 负跟电势的正负相同；负 点电荷(－q)电势能的正负 跟电势的正负相反
大小
矢标性
单位
标量 V/m
矢量 N/C
(1)电势沿着电场强度的方向降低 (2)大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为 联系 零；电势高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，电势 不一定为零；场强大的地方，电势不一定高
特别提醒：当涉及φ、Ep、q三者关系的问题时，一 定要考虑三者的正负号问题。
A
A 5V
C
C 2V
B
B 0
5．电势和电场强度的区别和联系
电势φ
物理意义
电场强度E
描述电场的力的性质
(1)电场中某点的场强等于放在 该点的点电荷所受到的电场力F 跟点电荷电荷量q的比值 (2)E＝F/q，E在数值上等于单位 正电荷在该点所受到的静电力
描述电场的能的性质
(1)电场中某点的电势等于该点跟 选定的标准位置(零电势点)间的电 势差 (2)φ＝Ep/q，φ在数值上等于单位正 电荷在电场中该点具有的电势能
A
M
0V 3V
C
5V 8V
B
—3V E
0V
D
3.电场线指向电势降低的方向！
课堂小结
1、电场力做功只与初、末两点在电场线上的距离有关。
电场的电势差与电势能知识点总结
电场的电势差与电势能知识点总结电场是一个非常重要的物理概念，它在我们日常生活中起着重要的作用。
电场中的两个重要概念是电势差和电势能。
本文将对电场的电势差与电势能进行知识点总结。
1. 电势差电势差是指在电场中两点之间电势的差异，通常用ΔV表示。
电势差的单位是伏特（V）。
电势差的计算公式为ΔV = V2 - V1，其中V2代表点2的电势，V1代表点1的电势。
2. 电势电势是在电场中某点单位正电荷所具有的电势能，用V表示。
单位是伏特（V）。
电势是标量量，它既可以是正数、零，也可以是负数。
电势是一个与点有关的物理量。
3. 电势能电势能是指电荷由于位置而具有的能量，是电场中电荷的一种势能形式。
电势能用Ep表示，单位是焦耳（J）。
电势能的计算公式为Ep = qV，其中q代表电荷的大小，V代表电势。
4. 电位移电位移是指单位正电荷在电场中沿电场线所移动的距离，是一个矢量量。
电位移的方向与电场线方向相同。
电位移用d表示，单位是米（m）。
5. 电场电场是指带电体周围存在的一个力场，它是由电荷所产生的。
电场的方向由正电荷指向负电荷，电场的强弱由电荷的大小和距离有关。
电场用E表示，单位是牛顿每库仑（N/C）。
6. 电场强度电场强度是指单位正电荷所受到的力，是一个矢量量。
电场强度的大小与电场中的电荷和距离有关。
电场强度用E表示，单位是牛顿每库仑（N/C）。
7. 电势与电场强度的关系电场强度和电势有一定的关系，其关系可以通过以下公式表示：E = -dV/ds，其中E代表电场强度，V代表电势，s代表距离。
根据公式可知，电场强度与电势的变化率成反比，即电势变化越快，电场强度越大。
总结：电场的电势差与电势能是描述电场中电荷能量与势能的重要概念。
电势差是指电场中两点之间电势的差异，电势能是电荷由于位置而具有的能量。
电场是由带电体产生的力场，电场强度是单位正电荷所受到的力。
电场强度与电势有一定的关系，电场强度与电势的变化率成反比。
电势能电势与电势差PPT课件
（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？ 增加了1.8×10-5J.
（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？
EPB=3×10-5 J
EPC=1.8×10-5 J
（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点
和C点的电势能分别为多少？
EPA= -3×10-5 J
规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为 零。
电荷在某点的电势能，等于电场力把它从该 处移动到零势能位置所做的功。
5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
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重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
电场中，电场力：电荷之 间的作用力
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
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3、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移 到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移 到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则
电场线的疏密表示电场强度的大小，
沿着电场线方向，电势降低；
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2019/9/22
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四、电势差
１.定义：电荷q在电场中由一点Ａ移动到
另一点Ｂ时，电场力所做的功ＷAB与电荷
电量q的比值ＷAB/ q，叫做Ａ，Ｂ两点间
的电势差。用 UAB 表示。
２.定义式：
U AB
电势能 电势 电势差(已用)
电势能、电势和电势差1. 电势能: 电荷在电场中所具有的势能.注：电场力做功与电势能的关系：在电场中移动电荷时，如果电场力对电荷做正功，电势能减少，做负功电势能增加。
电场力做的功等于电势能增量的负值，电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从该点移到电势能为零处电场力所做的功。
特点：①与参考点选取有关；②是电荷与所在电场所共有的。
应用: 1.把两个异种电荷间的距离增大一些，则A. 外力做正功，电势能增加B. 外力做负功，电势能减少C. 电场力做正功，电势能增加D. 电场力做负功，电势能减少2（多选）. 如图所示，a、b、c为一点电荷形成的电场中的三条电场线，另有一点电荷从M点射入电场，在只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点，则该电荷从M向N运动的过程中A. 加速度一直减小B. 动能一直减小C. 电势能一直减小D. 动能和电势能的总和一直减少2. 电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
公式：Φ= 单位：伏特 电势是标量等势面：电场中电势相同的点构成的面。
等势面的特点：（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）（2）等势面一定跟电场线垂直（3）等差等势面密的地方场强大（4）任意两等势面都不会相交（5）电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
应用:1. 一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则A.a、b\两点的场强一定相等B. 该点电荷一定沿等势面移动C. 作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的D. a、b两点的电势一定相等2. 对于静电场，下列说法正确的是A. 电场强度处处为零的区域，电势也一定处处为零B. 电场强度处处相同的区域，电势也一定处处相同C. 只受电场力作用，正电荷一定由高电势处向低电势处移动D. 负电荷逆着电场线方向移动，电荷的电势能一定减小3. 电势差：电场中两点间电势的差值。
定义：电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。
电势能电势与电势差ppt课件
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变
电场力作功，电势能改变
重力做正功，重力势能就减少 电场力做正功，电势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
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课堂训练：
1、下列说法中，正确的是： BC
势可以为负.
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电势和电场强度
意义
电势 描述电场的能的性质
电场强度 描述电场的力的性质
定义
矢量/标量 大小关系
EP
q
标量，单位：V
E F q
矢量，单位：V/m
两者的大小没有必然联系，电势为0，电场强度不 一定为0 ；电场强度为0 ，电势不一定为0；
电场线的疏密表示电场强度的大小，
沿着电场线方向，电势降低；
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
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
b a MN
L
K
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如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若 将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c 经b移动到d电场力做正功W2，则：
移动到P点电场力所做的功，即
A
WAP q
是标量 国际单位：V
1 UAB A B UBA
电荷在电场中某点的电势能等于它的电荷量与该点的电势 2 的乘积
电场中某点的电势与零电势的选取有关，而两点间的电势 3 差与零电势的选取无关，常取无限远处或大地的电势为零
4 电场中沿电场线方向电势逐渐降低
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第2讲 电势、电势能和电势差
第2讲电势、电势能和电势差姓名学校日期知识点一电势能和电势一、静电力做功的特点在电场中把点电荷q从A点移动到B点，不管走什么路径，静电力所做的功都相同。
说明静电力做功与电荷经过的_______________无关，与电荷______________位置和____________位置有关。
【例1】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。
二、电势能1.静电力做功与电势能变化的关系:________________________________。
若静电力对电荷做了正功，电荷的电势能就要____________________；静电力做多少正功，电荷的电势能就______________了多少；若静电力做了负功，电荷的电势能就会________________；克服静电力做多少功，电荷的电势能就______________多少。
电势能只有大小，没有方向，是________，但有正、负之分。
2.电荷在电场中某点所具有的电势能等于_________________把它从改点移到零势能位置时所做的功。
（和重力势能一样，电势能是一个相对值，要选取零势能参照点）【例2】如图,在场强的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为多少?电势能如何变化?若规定EPB =0,则EPA=?【例3】如图若将不同的电荷从A 移动到B ，令在B 点的电势能为零，确定电荷在A 点的电势能。
三、电势电荷在电场中某一点的_______________与它的________________的比值，即E p /q ，它与电荷q 的大小、电性乃至电势能的有无均无关，仅由电场本身决定。
在电场的不同位置，比值E p /q 的大小不同。
该比值反映了电场的能的性质，我们把它叫做_______________。
它是______________，但有正、负之分，规定了零电势点后，电势才有具体的数值，正、负表示比零电势______________还是_____________。
高二物理电势差、电势、电势能北师大版知识精讲
电势差、电势、电势能复习一. 教学内容：电势差、电势、电势能二. 重点、难点： （一）电势差1. 概念：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所作的功W AB 与电荷量的比值W AB /q ，叫做A 、B 两点间的电势差，用U AB 表示。
公式表示：U W qAB AB=2. 电势差是表征电场能的性质的物理量。
在数值上，A 、B 两点间的电势差等于单位正电荷由A 点移动到B 点时电场力做的功。
（二）电势定义：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所作的功。
即某点的电势等于该点与零电势点间的电势差，ϕA AO U =1. 电场中某点的电势由电场本身性质决定，与放入的检验电荷无关，与是否放入检验电荷无关。
2. 电势是相对的，只有先确定了电场中某点的电势为零后，才能确定电场中其他点的电势。
3. 电势是标量，但有正负，电势为正表示该点电势比零电势点高；电势为负表明比零电势点低。
当取无穷远处为零电势点时可以推证（请同学们自己完成）：正点电荷的电场中各点的电势都为正的，负点电荷的电场中各点的电势都为负的。
4. 顺着电场线方向电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高。
5.电势差。
有时我们只关心两点间电势的大小，不区U U AB BA A B =-=-ϕϕ 分U AB 和U BA ，这时电势差取正值，都简写成U 。
这时电势差也叫电压。
（三）电势能1. 电场力作功的特点：在电场中移动电荷时电场力作功的多少，只跟被移动电荷的始末位置有关，跟运动路径无关。
2. 电势能的概念：由电荷在电场中的位置所决定的能量叫电势能，电势能是由电场和电荷组成的系统共有的。
3. 电场力作功与电势能的改变：在电场中移动电荷，若电场力作正功，电势能减小，即由电势能转化为其他形式的能；若电场力作负功，电势能增加，即由其他形式的能转化为电势能；电场力作功多少，电势能就改变多少，所以电场力的功是电荷电势能变化的量度。