电势电势差练习题-含答案精编版

一、选择题

1、在AB两点放置的是等量同种正点电荷,O为AB连线中点,相当圆周的圆心.圆周上其它位置CDEFGH

关于0对称.则

A.CEFH四点场强相同

B.CEFH四点电势相同

C.在G点由静止释放一个电子,电子将向O点做匀加速直线运动

D.将一电子由C点沿CDE圆弧移到E点则电子的电势能先减小后增大

2、在点电荷Q的电场中，一个电子通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是

A．Q为负电荷

B．运动中，电子总是克服电场力做功

C．电子经过两等势面的动能Eka＞Ekb

D．电子在两等势面上的电势能Epa＞Epb

3、如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电差相等，即U ab = U bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）

A．三个等势面中，a的电势最高

B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大

D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大

4、现有两个边长不等的正方形，如图所示，且A a、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正电荷或负电荷。则下列说法中正确的是：( )

A．O点的电场强度和电势均为零

B．把一电荷从b点移到c点电场力作功为零

C．同一电荷在a、d两点所受电场力相同

D．若a点的电势为φ，则a、d两点间的电势差为2φ

5、图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。两个带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M是带正电的带电粒子。

则下列说法中正确的是（）

A.N一定也带正电

B.a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强

C.带电粒子N的动能减小电势能增大

D.带电粒子N的动能增大电势能减小

6、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是( )

A.A、B两处电势、场强均相同

B.C、D两处电势、场强均相同

C.在虚线AB上O点的场强最大

D.带负电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能

7、如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q＝－2×10－6C

的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2×10－5J，由B移到C的过程中电场力做功6×10－6J，下列说法正确的是( )

A.B、C两点的电势差U BC＝3V

B.A点的电势低于B点的电势

C.负电荷由C移到A的过程中，电势能增加

D.该电场的场强为1V/m

8、如图所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E，方向平行于圆

平面。在圆周平面内，将一带正电q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过

圆周上不同的点，在这些所有的点中，经过c点时小球的动能最大。已知∠cab＝30°，若不计重力

和空气阻力，则电场的方向为 ( )

A.沿a→b

B.沿a→c

C.沿O→c

D.沿b→c

9、如图6所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1cm的圆与两坐

标轴的交点，已知A、B、C三点的电势分别为U A＝15v，U B＝3v，U C＝-3V 由此可得A、D连

线中点的电势为：

A.3v

B. 6v

C. 9v

D. 12v

10、如图1所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等。虚线AB垂直平分两点电荷间的连线，那么关于各点电场强度和电势的叙述不正确的是（）

A . 1、3两点电场强度相同

B . 5、6两点电场强度相同

C . 4、5两点电势相同

D . 1、3两点电势相同

11、如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab = U bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可

知

A．三个等势面中，a的电势最高

B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大

D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大

12、如右图在点电荷Q产生的电场中，虚线表示等势面，实线表示α粒子（带正电）穿过电场时的轨迹，A、B为轨迹与两等势面的交点，则下列说法正确的是:

A．Q可能是正电荷，也可能是负电荷B．电势φA>φB，粒子动能E kA>E kB

C．电势φA<φB，粒子电势能E PA>E PB D．场强E AE kB

二、填空题

13、如图11所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分

别为A＝30V, B＝6V，C＝—6V,由此可得D点电势D＝________V。

14、如图10所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能＿＿（选填

“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势A＝15V，B点的电势B＝10V，则此过程中

电场力做的功为＿＿＿＿J。

参考答案

一、选择题

1、B

2、AC

3、ABD

4、BCD

5、D

6、BD)

7、D)

8、C)

9、D

10、D

11、ABD

12、D

二、填空题

13、18V

14、增大－2.5×10－8

高中二年级物理(理科)电势能与电势差练习题

高二物理（理科）电势能与电势差练习题 1．一个电容器，带了电量Q后，两极板电势差为U，若它带的电量减少Q/2，则（）A．电容为原来的1/2，两极板电压不变 B．电容为原来2倍，两极板电压不变 C．电容不变，两极板电压是原来的1/2 D．电容不变，两极板电压是原来的2倍2．下列说法正确的有（） 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增大一些，电荷的电势能一定减小 3．关于电场线和等势面，正确的说法是（） A．电场中电势越高的地方，等势面越密 B．电场中场强越大的地方，电场线越密 C．没有电场线的地方，场强为零 D．电场线和等势面一定垂直 4．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定 ( ) A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D．A点的电势高于B点的电势 5．如图所示，Q是带正电的点电荷，P1和P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则（） A．E1>E2，φ1>φ2B．E1>E2，φ1<φ2 C．E1φ2D．E1ＷBC C．F A>F B>F C，W AB<ＷBC D．F A>F B>F C，W AB＝ＷBC 9．一个带正电的质点，电量q=2.0×10－9C，在静电场中，由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，求a、b两点间的电势差U ab为多少？

新课标粤教版31选修三1.4电势和电势差1

电势和电势差教学目标： 1.理解电势差的概念及期定义式q W U AB AB =，会根据电荷q 在电场中移动时电场力所做的功W AB 计算U AB ，会根据电势差UAB 计算电荷Q 在电场中移动时电场力所做的功W AB =qU AB 2.理解电势的概念，知道电势与电势差的关系U AB =?A -?B ，知道电势的值与零电势的选择有关。 3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。 4.知道什么是电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系。能力目标：培养学生的分析能力、综合能力。德育目标：使学生能从类似的事物中找出共性。教学重点：电势、电势差的概念教学难点：电势、电势差的概念的引入教学方法：类比法、归纳法、问题解决法教学过程：一、复习引入一个带正电的小球处于匀强电场中，会受到电场对它的力的作用，受力的方向如何呢？受力的大小呢？（F ＝Eq ）。电荷在电场中受力的作用，我们引入了描述电场力的性质的物理量，场强E 。它是与有无电荷q 无关的物理量，是由电场本身决定的物理量。如果将带电小球从Ａ点移动到Ｂ时，电场力对电荷做功吗？从本节课开始，我们从功和能的角度来研究电场。学习与电场能量有关的几个物理量（展示课题）二、新课教学电场力做功的问题我们不熟悉，但重力做功的问题。下面我们将从重力做功的问题出发来类比研究电场力做功。（一）电场力做功与路径无关（出示重力做功与路径无关的图）物体在重力作用下，从Ａ沿不同的路径运动到Ｂ位置，重力做功匀为mgh ，与路径无关。与此类似，电荷在匀强电场中受力的作用，把电荷从Ａ移到电场中的Ｂ位置时，也可以

沿不同的路径运动。类似重力做功，电场力做功也与运动路径无关。这个结论是从匀强电场得到的，对于非匀强电场也适用。所以我们在后面的课程中，研究电荷在电场中移动时，电场力做功的问题，可以认为电荷沿直线运动到另一位置。这是电场力做功的一个特点。（二）电势差 1.引入（出示重力做功与重力成正比的图）如果我们让不同的物体先后通过空间的Ａ、Ｂ两个固定的位置。如：重力为Ｇ物体，做功为Ｗ１＝Ｇh ＡＢ重力为Ｇ２＝２Ｇ……Ｗ２＝…２Ｇh ＡＢ…… 则：ＷＧαＧ成正比，其比值AB 332211h G W G W ===G W 也就是说重力场中确定的两点间的高度差是一定的。与重物Ｇ的大小无关与有无重物下落是无关的。但让一重物在Ａ、Ｂ间落下时，则出Ｗ和Ｇ，可以用比值量度出h ＡB 。类似地（出示电场力做功Ｑ与成正比的图）我们在电场中Ａ、Ｂ两点间移动不同电量的带电体时：如果q 1=+ q ，设电场力做功为Ｗ１＝Ｗ则q ２＝=+2q ，则Ａ到Ｂ时，位移相等，在移动过程的任一位置处，q ２＝=+2q ，则q ２所受电场为q １的２倍，即移动过程中电场力做的功Ｗ２＝２Ｗ…… 则：Ｗ电αq 成正比，332211q W q W ==q W 为一定值。这个比值是由电场的Ａ、Ｂ两点的位置决定的量。与在这两个位置间移动电荷的电量大小无关，与是正电荷、负电荷无关，与在无电荷q 无关。只是让这个电荷在这两点间移动后，用功和电量的比值把它的大小量度出来。在物理学中，把这个比值叫做电场中Ａ、Ｂ两点间电势差。 2.电势差的概念：板书：一、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：ＵAB =q W AB

《电势与电势差》教学设计

《电势与电势差》教学设计广州市海珠实验中学黎穗梅广东教育出版社教材选修3-1第一章第四节教学设计（新授课、1课时）一、教学设计理念以新课程理念为指导，以建构主义理论为依据，让学生积极参与、体验和感悟，成为课堂的主体和知识的主动构建者。二、教学内容的分析（一）教材的地位与作用《电势和电势差》是静电场这章涉及基本概念学习非常重要和非常抽象的一节。静电场具有力和能的性质，前面章节从力的角度学习了电场强度，本节从能的角度进行研究，也是运用功能转化关系研究电场问题的第一课，应用物理思维方法较多，对学生知识迁移的能力要求比较高。处理好这一节的教学，关系到学生的后续发展。 (二)教学内容的编排思路教材的知识点呈现顺序：静电力做功特点→电势能→电势差→零势点→电势→等势面。着重突出运用“类比”的方法来解说新的物理知识，并沿用“功是能量转化的量度”的科学思想研究问题。本设计对教材内容作了“一加一减”的处理：“加”—增加静电力做功与路径无关的详细推导，“减”——减掉等势面知识，统整到下一节课《电场线与等势面关系》学习。三、教学目标的设计（一）基于课程标准的目标叙写课程标准规定的目标：知道电势能、电势，理解电势差。本节教学中应强调的是三个概念建构的过程。基于课程标准，从知识与技能、过程

与方法和情感态度价值观三个维度叙写教学目标：（二）教学重点和难点教学重点难点：电势差比值定义对静电场中确定的两点，在这两点间移动不同电荷电场力所做的功可能不同，但电场力所做功与所移动的电荷的比值是不变的，这就是电势差所反映的电场本身的性质。而确定了电场中两点之间的电势差，为研究电场问题带来了极大的方便，同时也解开“电压”概念之谜。因此，电势差应是教与学的重点，是要求学生必须“理解”的，类比建构电势差的概念是比较困难的过程。四、教法学法与教学手段（一）学情分析这节课是学生进行文理分选修后，在物理学习中遭遇到的第一个十分关键的考验。

高中物理课时跟踪检测(四)电势和电势差粤教选修3-1

课时跟踪检测（四）电势和电势差 1．在点电荷Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则试探电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( ) A ．E p A ＝－W ，φA ＝W q B ．E p A ＝W ，φA ＝－W q C ．E p A ＝W ，φA ＝W q D ． E p A ＝－W ，φA ＝－W q 解析：选A 由W ＝－E p A ，可得：E p A ＝－W ，由φ＝E p q 得：φA ＝E p A q A ＝－W －q ＝W q 。故只有A 正确。 2．下列说法正确的是( ) A ．A 、 B 两点的电势差，等于将正电荷从A 点移到B 点时电场力所做的功 B ．电势差是一个标量，但是有正值或负值之分 C ．电场力做功跟移动电荷的路径无关，但电势差跟移动电荷的路径有关 D ．A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以U AB ＝U BA 解析：选B 由电势差的定义可知A 项错误。从电势差的特性可知电势差是标量，有正负之分，B 项正确。从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点的位置有关，C 项错误。由U AB ＝φA －φB ＝－(φB －φA )＝－U BA ，故D 项错误。 3．(多选)a 、b 为电场中的两点，且a 点电势高于b 点，则可知( ) A ．把负电荷从a 点移到b 点静电力做负功，电势能增加 B ．把正电荷从a 点移到b 点静电力做正功，电势能减少 C ．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D ．无论是否有电荷移动，a 点电势能总是大于b 点的电势能解析：选AB 正电荷在电势越高的地方具有的电势能越大，而负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小。可知正电荷从a 移到b 电势能减小，负电荷从a 移到b 电势能增加。无论正电荷还是负电荷，静电力做正功电势能减小，静电力做负功电势能增加，因此A 、B 正确，C 错误。对D 选项，首先要清楚，在电场中某点放入电荷，这个电荷就具有电势能，如重力势能属于物体和地球构成的系统一样，电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的，不明确放在a 、b 点的电荷性质，不能比较其电势能高低；若a 、b 两点不放入电荷，单就电场中的某点，不存在电势能问题，因此D 选项错误。 4.一带电粒子在匀强电场E 中的运动轨迹如图1中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电粒子从a 点运动到b 点的过程中，能量变化情况为( )

匀强电场中场强与电势差的关系共同专题

第六讲匀强电场中场强与电势差的关系（共同专题）本讲学习提要 U 1. 匀强电场的E =7° d 2. 经历通过理论推导E =号的关系式；认识物理学研究中建立电场的力的性质与能的性质内在联系的方法。 3. 通过场强与电势差关系的学习，感悟物理学规律之间是既相互关联又相互制约的。本讲在复习电场的基本性质以及描述电场性质的电场强度、电势等物理量概念的基础上，以匀强电场为例，利用力与功的内在联系建立电场强度与电势差的内在联系。在学习中要明确沿电场方向在单位距离上电势下降最大；会通过理论推导得出 E = *。通过自主活动进一 d 步认识电场强度的两个单位V/m和N/C是相同的，并通过示例认识利用场强与电势差的关系解决相关物理问题的一般方法。提高利用力学定律等其他物理学规律解决实际问题的能力。一、学习要求理解匀强电场中电场强度和电势差的关系。会利用电场力做功与电势能变化的关系、电势能变化与电势差的关系，推导得出公式 E = U，并从中认识物理学研究中建立电场的力的 d 性质与能的性质内在联系的方法，感悟物理学规律之间是既相互关联又相互制约的，知道公式的适用条件，会利用公式分析匀强电场的场强和电势。知道电场强度的两个单位V/m和N/C是相同的，会结合力学的其他规律解决简单的带电粒子在电场中运动的实际问题，并从

中感悟科学和技术对社会发展的作用。、要点辨析 1. 电场强度的方向与电势变化的关系电场强度的方向可以用电场线来形象地来描述，将一个正点电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少, 说明顺着电场线方向（即电场方向）电势越来越低。从图

中可以看到，除沿场强方向AB夕卜，沿着其他方向AC、AD，电势也都降低。然而从图中可以看出，虽然电势沿着AB、AC、AD的方向都要降低，但是沿着AB方向降低相同的电势距离最短，可见场强的方向是指向单位距离上电势降低最大的方向。我们可以把这一规律用形象的语言来描述：场强的方向是指向电势降低最“快”的方向， 2. E=孚的适用条件 d 公式E =匕是利用匀强电场中电场强度与电势差的数量关系，得出U = Ed这一重要公式d 后通过公式变换导出的。这一公式实际上也是匀强电场中电场强度大小的计算式，它只适用于匀强电场，我们不妨跟以前学过的 E = F-和E =刈作比较。E = F这一公式对任何电场都适 q r q 用，而E= k胃只适用于点电荷电场，E= U J只适用于匀强电场。此外，在运用公式E = U时要注意，式中的U是匀强电场中两点之间的电势差，d是两 d 点在电场方向上投影之间的距离。三、例题分析【示例1】如图，金属圆板A、B相距3cm，用电压为60V 的电池组使它们带电，它们间的匀强电场的场强是多大，方向如何？【分析与解答】金属板间的电势差就是电池组的电压，知道这个电势差U后，可以用公式E =号计算出场强E: E=》=3 >600-2V/m = 2 x 103V/m。 A板带正电，B板带负电，所以场强方向是由A板指向B板。【示例2】如图所示，匀强电场中有边长为4m的正三角形PQR，场强方向由P指向R。当场强为1.2V/m时，带电量为+2C的电荷由P运动到Q点，电场力对它做功J;当场强变为另一值后，Q点电势不变，而P点电势比原来高1.2V，此时 +2C的电荷从P点运动到Q点，电场力做功为J,此时场强大小为V/m。【分析与解答】设匀强电场的场强为E,电荷电量为q, P、Q两点间距离为L,电荷从P点到Q点，电场力做功为W,根据功的定义式，有 o 1 W= Fscos a= qElcos60 = 2x 1.2x 4X ?J= 4.8J。 P点电势比Q点电势高，P、Q两点间电势差

电势差、电势和电势能专题复习

电势差、电势和电势能专题复习一、电势差：电场中任意两点的电势之差。（是电场中两点的关系，是绝对的，与零电势点的选择无关。与被移动电荷无关；与高度差相似） 1、电势差的计算式：①定义式（注意：A、适用于所有的电场；匀强电场、点电荷产生的电场等。B、式中的指电场力做的功。高考中可与其他力做功相联系，常使用动能定理求解。） ②（同上适用于所有电场） ③（只适用于匀强电场，且式中的指的是电场中任意两点的连线在电场线上的投影。） ④ c 例1、如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，，将一电荷量为的电荷从a点移到b点，电场力做功；若将同一点电荷从a点移到c点，电场力做功；试求、各等于多少？并求出该匀强电场的电场强度。思考：能否根据此题求出？并画出此题中的电场线分布。 E 跟踪练习:一个质量为m，电荷量为-q的带电粒子，以初速度进入一个电场强度为Ｅ的匀强电场的Ｏ点，且方向跟Ｅ方向平行，如图，重力不计，到Ａ点时的速度恰好为零，则ＯＡ两点间的电势差为多少？二、电势（说明：电势是电场中一点的特性；是相对的，与零电势点的选择有关，也与电场中是否放置有试探电荷无关。相似于高一学习的高度）电势高低的判断方法：A、利用电场线方向来判断 B、利用电场力做功公式来判断 C、利用电势能公式来判断例2、已知电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判定a、b两点的电势高低。＋跟踪练习：如图所示，试判断等量异种点电荷连线上的A、B、O三点的电势高低。已知AO=BO；思考：判断C、D两点的电势高低。以及各点的电场强度大小关系。

三、电势能：（与重力做功大小与重力势能变化量的关系比较理解） ①：电场力做功与电势能变化的关系：电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功时，电荷的电势能增加；电场力做功的多少等于电势能变化的量。即： ②：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势越高的地方电势能越小。注意：电势能常与电场力做功和能量联系起来例3、如图所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，它以正电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C二点。质量为m、带电量为－q的有孔小球沿杆从A点静止开始下滑，已知q＜＜Q，AB＝h，小球滑到B点的速度木小为gh，求：(1)小球由A到B的过程中电场力做的功；(2)A、C两点间的电势差。跟踪练习：在方向水平的匀强电场中，—不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与电场线平行，然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，如图。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

18学年高中物理课时跟踪检测(四)电势和电势差粤教版选修3_1

高中物理竞赛基础：电势与电势差

§1、2电势与电势差 1．2．1、电势差、电势、电势能电场力与重力一样，都是保守力，即电场力做功与具体路径无关，只取决于始末位置。我们把在电场中的两点间移动电荷所做的功与被移动电荷电量的比值，定义为这两点间的电势差，即 q W U AB AB = 这就是说，在静电场内任意两点A 和B 间的电势差，在数值等于一个单位正电荷从A 沿任一路径移到B 的过程中，电场力所做的功。反映了电场力做功的能力。即电势差仅由电场本身性质决定，与被移动电荷的电量无关；即使不移动电荷，这两点间的电势差依然存在。如果我们在电场中选定一个参考位置，规定它为零电势点，则电场中的某点跟参考位置间的电势差就叫做该点的电势。通常我们取大地或无穷远处为零电势点。电势是标准量，其正负代表电势的高低，单位是伏特（V ）。电势是反映电场能的性质的物理量，电场中任意一点A 的电势，在数值上等于一个单位正电荷A 点处所具有的电势能，因此电量为q 的电荷放在电场中电势为U 的某点所具有的电势能表示为qU =ε。 1．2．2、几种常见带电体的电势分布（1）点电荷周围的电势如图1-2-1所示，场源电荷电量为Q ，在离Q 为r 的P 点处有一带电量为q 的检验电荷，现将该检验电荷由P 点移至无穷远处（取无穷远处为零电势），由于此过程中，所受电场力为变力，故将q 移动的整个过程理解为P r 1r 2r 图1-2-1

由P 移至很近的1P （离Q 距离为1r ）点，再由1P 移至很近的2P （离Q 距离为2r ）点……直至无穷远处。在每一段很小的过程中，电场力可视作恒力，因此这一过程中，电场力做功可表示为： ()()()+-+-+-=2322122112r r r Qq k r r r Qq k r r r Qq k W …… ()()()+-+-+-= 2332122111r r r r kQq r r r r kQq r r rr kQq …… +-+-+-=32211r kQq r kQq r kQq r kQq r kQq r kQq …… r Qq k = 所以点电荷周围任一点的电势可表示为： r Q k U = 式中Q 为场源电荷的电量，r 为该点到场源电荷的距离。（2）均匀带电球壳，实心导体球周围及内部的电势。由于实心导体球处于静电平衡时，其净电荷只分布在导体球的外表面，因此其内部及周围电场、电势的分布与均匀带电球壳完全相同。由于均匀带电球壳外部电场的分布与点电荷周围电场的分布完全相同，因此用上面类似方法不难证明均匀带电球壳周围的电势为。 r Q k U = r ＞R 式中Q 为均匀带电球壳的电量，R 为球壳的半径，r 为该点到球壳球心的距离。在球壳上任取一个微元，设其电量为q ?，该微元在球心O 处产生的电势R q k U i ?=。由电势叠加原理，可知O 点处电势等于球壳表面各微元产生电势的

电势能、电势、电势差、电场强度、电场力做功之间的区别及联系

电势能、电势、电势差、电场强度、电场力做功之间的区别及联系发表时间：2011-09-06T14:29:00.983Z 来源：《中学课程辅导•教学研究》2011年第16期供稿作者：戴尚勇 [导读] 电势差与电势的关系：UAB=φA-φB，UBA=φB-φA。戴尚勇摘要：在高中物理学习过程中，学生总是对电势能、电势、电势差、电场强度、电场力等概念混淆不清。为了解决这一难题，本文总结分析了这几个物理量的概念和特点，并找出了它们之间的区别和联系。关键词：电势能；电势；电势差；电场强度；电场力做功；区别；联系作者简介：戴尚勇，任教于陕西省安康市石泉中学。电势能、电势、电势差、电场强度、电场力作功是静电场中非常重要的概念,具有抽象、复杂、难以区别的特点。笔者通过多年的教学发现大部分学生对这一部分知识掌握得都不好，基本的概念都无法辨别清楚，更别说理解它们之间的联系和区别。鉴于此，笔者对教材内容进行了创新，认真总结了这几个物理量的规律和特点，并找出了它们之间的区别和联系，使得知识脉络清楚，便于学生理解和学习。下面我们就来一起分享笔者的总结成果。一、电势能 1.定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。 2.电势能的单位：焦耳，符号为J。 3.电势能零点的选取,若要确定电荷在电场中的电势能，应先确定电场中电势能的零位置。零势能处可任意选择,常取无限远处或大地的电势能为零点。 4.电荷在电场中某点具有的电势能等于将该点电荷由该点移到电势零点电场力所做的功。电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。 5.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。 6. 如何比较电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低: 将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。二、电势 1.定义：在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比叫做这点的电势。电势是从能量角度上描述电场的物理量（电场强度则是从力的角度描述电场) 。 2.电势符号是φ，单位是伏特，符号：V。 3.电势只有大小，没有方向，是标量。 4.物理意义：(1)由电场中某点位置决定，反映电场能的性质。(2)与检验电荷电量、电性无关。(3)表示将1C正电荷从参考点移到零势点电场力做的功。 5.电势是一个相对量，其参考点是可以任意选取的。在具体应用中，常取标准位置的电势为零。电势只不过是和标准位置相比较得出的结果。我们一般取地球为标准位置，在理论研究时，常取无限远处为标准位置。 6.电势的特点：不管是正电荷的电场线还是负电荷的电场线，只要顺着电场线的方向总是电势减小的方向，逆着电场线总是电势增大的方向。 7.等势面：电场中电势相等的点构成的面。三、电势差 1.定义：电势差是指电场中两点之间电势的差值，也叫电压，用字母U表示。 2.在国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称为伏，符号是V。 3.公式：UAB=WAB/q，电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功与电荷量的比值叫做A、B两点的电势差。 4.物理意义：（1）由电场中两点位置决定，反映电场能的性质。（2）与检验电荷电量、电性无关。（3）表示移动单位正电荷，电场力做的功。（4）电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关，只与AB位置有关。 5.电势差是标量，但有正、负，正、负只表示哪点电势高，哪点电势低。 6.电势差的数值与零电势点的选取无关。 7.电压和电势差是同一个物理概念的两种不同说法。电压和电势差的区别就是电势差有正负，而电压不提正负。四、电场强度 1.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。 2.定义式：E=F/q，F为电场对试探电荷的作用力，q为放入电场中某点的试探电荷的电荷量，适用于一切电场。 3.电场强度国际单位：牛／库（N／C）。 4.电场强度是矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向，与负电荷受力方向相反。 5.物理意义：描述电场强弱的物理量。电场强度的大小取决于电场本身，或者说取决于激发电场的电荷，与电场中的试探电荷无关。 6.真空中电荷场强公式：E＝kQ/r2 （与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r有关）。五、电场力做功通常可以利用以下几种方法计算电场力所做的功。 1.利用计算，F应为恒力，只能在匀强电场中使用。 2.利用计算，电场力做功过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程。在已知电荷的电势能时，利用计算电场力做的功比较方便。 3.利用计算电场力做功，式中各个量可以取绝对值，功的正负则根据电场力的方向和位移的方向来判断；也可以将q，的正负号代入

电势能电势与电势差(教案)

§1-4电势能电势与电势差（教案）学习目标： 1.知道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．知道电势的定义方法及其相对性． 4．理解电势差的概念及正值、负值的含义，知道电势差与零电势点的选择无关． 5．会用公式U AB＝φA－φB及U AB＝W AB/q进行有关计算．重点难点：1.电场力做功与电势能变化的关系． 2．利用公式U AB＝W AB/q解决问题．课前自主学案：一、电场力做功的特点在匀强电场中,电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关，该结论也适用于任意静电场．二、电势能 1．电势能：电荷在电场中具有的势能叫做电势能． 2．静电力做的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．若用W AB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功，E pA和E pB分别表示电荷在A点和B点的电势能，公式表达为：W AB＝E pA－E pB. 3．电势能等于什么：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．电势能零点的规定：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的电势能规定为零．三、电势与电势差 1．电势 (1)定义：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(零电势点)时电场力所做的功． (2)定义式：φ=E p/q，单位：伏特，符号为V，即1 V＝1 J/C. (3)物理意义：描述电场能的性质的物理量． (4)相对性：与电势能一样具有相对性，规定了零势点之后，才能确定电场中各点的电势．在物理学的理论研究中常取离场源无限远处或大地上的电势为零． (5)标量：只有大小没有方向，但有正负值，比零点高为正值，比零点低为负值． (6)判断电势高低的方法：电场线指向电势降低的方向． 2．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U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA，可见U AB＝－U BA (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 . 四、静电力做功与电势差的关系 1．W AB＝qU AB，知道了电场中两点的电势差，就可以计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力的大小和方向以及电荷移动的路径． 2．U AB＝W AB/q是确定电势差常用的公式．核心要点突破：一、电势能和重力势能的对比理解两种势能电势能重力势能系统电荷和电场物体和地球大小的相对性电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功变化大小的量度静电力的功是电势能变化大小的量度，静电力做的功等于电势能的减少量重力的功是重力势能变化大小的量度，重力做的功等于重力势能的减少量对应力做功特点做功多少只与始末位置有关，与经过的路径无关，且功等于势能的减少量

高中物理第一章电场1.4电势和电势差知识导学案粤教版选修3

高中物理第一章电场1.4电势和电势差知识导学案粤教版选修3 1、静电场中的电势和电势差与地理位置的高度和高度差有相似之处吗?答案:我们常常说到某位置的高度,一定是指该位置相对某一基准点的高度,如某山峰高1200 m就应该指其海拔高度;静电场中某点电势值一定是相对于零电势点而言,没有取零电势点就无从谈起电场中其他点的电势值、但是我们描述某高度差时,就不需要基准点,同样静电场中两点之间电势差值也与零电势点的选取无关、 2、在力学中我们掌握了重力做功与重力势能改变量之间的关系,在热学中我们掌握了分子力做功和分子势能改变量之间的关系、现在将要学习的电场力的功与电势能改变量之间关系与之相似吗?答案:电场力做功和电势能改变量之间的关系与之完全相似、(1)这几种力(电场力、重力、分子力)做功均只与起点、终点位置有关,而与运动路径无关;(2)这几种力(电场力、重力、分子力)做功均引起相应势能(电势能、重力势能、分子势能)减少,克服这几种力(电场力、重力、分子力)做功均引起相应势能(电势能、重力势能、分子势能)增加;(3)这几种力做了多少功,相应势能就改变多少、自学导引 1、什么是电势差?电荷在电场中从一点移到另一点过程中,__________________________与_____________的比值,叫做这

两点间的电势差、两点间电势差也叫_____________电势差与参考点_____________、答案:电场力所做的功(W) 电荷量(q) 电压无关 2、电场力做功有什么特点?做功的多少与什么因素有关?电场力做功的多少与电荷移动的始末位置_____________,与移动电荷的电荷量_____________;而与移动路径_____________、电场力做功的计算式为: _____________、答案:有关有关无关WAB=qUAB 3、什么是电场中的电势?如何确定电场中某点电势?电场中某点电势,等于_____________由该点移到参考点时, _____________、答案:单位正电荷电场力所做的功 4、什么是电势能?电场力所做的功与电势能改变量间有如何的关系?电荷在电场中_____________为电势能;电势能与参考点_____________,具有_____________、当电场力做功时,电势能 _____________;当电荷克服电场力做功时,电势能____________、答案:所具有的势能有关相对性减少增加疑难剖析正确运用电势差公式求电势差【例1】将电荷量为410-8C的点电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功为510-6 J；将电荷量为-210-8C的点电荷从B点移到C 点，克服电场力做功为310-6J、试求A

高考物理复习电势和电势差专题练习(附答案)

2019高考物理复习电势和电势差专题练习（附答案）电势只有大小，没有方向，是标量，其数值不具有绝对意义，只具有相对意义。以下是电势和电势差专题练习，请大家仔细练习。 1.(改编)圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子() A.带负电 B.在c点受力最大 C.在b点的电势能小于在c点的电势能 D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化【答案】D 【解析】由于带电粒子受到电场力指向轨迹凹侧，说明带电粒子带正电，选项A错误；根据库仑定律F=k可知，粒子在c点受到电场力最小，选项B错误；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力对粒子做正功，粒子电势能减小，选项C 错误；由动能定理可得：qU=Ek，因为UabUbc，所以选项D 正确. 2.(2019年北京模拟)下列四个电场中，均有相互对称分布的 a、b两点，其中电势和场强都相同的是() 【答案】B

【解析】a、b两点场强的方向不同，选项A错误；a、b两点电势和场强均相同，选项B正确；a点电势高于b点电势，选项C错误；a、b两点场强的方向不同，选项D错误. 3.(改编)某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有() A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做负功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小【答案】D 【解析】带正电的矿粉受到向左的电场力作用，落在左侧，电场力对矿粉做正功，矿粉电势能变小，选项D正确. 4.a、b、c、d是匀强电场中的4个点，它们正好是一个矩形的4个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，由此可知c 点的电势为() A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V 【答案】B 【解析】平行于匀强电场所在平面的1个平行四边形，任意两条平行边上对应两点的电势差相等，即d=c，可得选项B 正确. 5.(2019年德州期末)一条电场线与Ox轴重合，取O点电势

选修3-1《电势能、电势和电势差》教学设计

选修3-1《电势能、电势和电势差》教学设计【教学目标】知识与能力： 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。 3.明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 4.理解电势差的定义，知道电势与电势差的关系知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算。过程与方法: 1.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。 2.培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。 3.通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解诀问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。情感、态度和价值观: 1.尝试运用物理原理和研究方法解诀一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 2.在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。【教学重点难点】 1.理解电势能、电势、电势差的概念． 2.电场力做功与电势能变化的关系。 3.利用公式U AB＝W AB/q解决问题。【教学方法与手段】教学中，首先在学生已有的基础上引导学生为什么要提出电势能、电势和电势差概念，并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算。通过理论探究找到电势能、电势和电势差间的关系和表达式，确定电场中电势能、电势和电势差的正负高低的意义，教学中让学生明白为什么要学，怎样学，学了有什么用，以此来突破每个教学难点。教学过程中充分运用我校《生本课堂》教学理念，尊重学生，以学生为主，给学生展示的机会，真正提高学生的能力。【学习过程】一、课前预习检测： 1．重力做功和电场力做功 (1)物体在地球表面附近运动，重力做功与物体的质量以及起点和终点的位置有关，与________无关． (2)电荷在匀强电场中运动，电场力做功与电荷的______以及________的位置有关，而与________无关． 2．电势能 (1)物体在地球上因受重力而具有重力势能，电荷在电场中因受________而具有________． (2)若用W AB表示电荷从A点移动到B点的过程中电场力做的功，E p A和E p B分别表示电荷在A 点和B点的电势能，电场力做的功与电势能变化的关系式为：________． (3)若将无穷远处的电势能规定为零，电荷在某点(A点)的电势能大小等于将电荷从________移动到________电场力所做的功，即E p A＝W A∞. 3．电势与电势差

(粤教版)高中物理【选修3-1】1.4《电势和电势差》课时检测及答案

第四节电势和电势差一、单项选择题 1．关于电场中电荷的电势能的大小，下列说法正确的是( ) A．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大 B．正电荷沿电场线移动，电势能总增大 C．负电荷沿电场线移动，电势能一定增大 D．电荷沿电场线移动，电势能一定减小解析：电场强度和电势、电势能没有必然联系，在电场强度越大的地方，电势不一定大，电荷的电势能也不一定大，A错．正电荷沿电场线移动，电场力做正功，电势能减小，B错．负电荷沿电场线移动，电场力做负功，电势能增大，C正确．D未说明电荷电性，不能判断电势能的变化．答案：C 2．带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－6 J的功．那么( ) A．M在P点的电势能一定大于它在Q点的电势能 B．P点的场强一定小于Q点的场强 C．P点的电势一定高于Q点的电势 D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能解析：带电粒子M只在电场力作用下从P点运动到Q点，克服电场力做功，其电势能增加，动能减小，故A错，D正确．场强的大小与电场力做功正、负无关，故选项B错；在选项C中，由于带电粒子的电性未知，故无法确定P点与Q点电势的高低，C错．答案：D 3．一个带正电的质点，电量q＝2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U a－U b为( ) A．3×104 V B．1×104 V C．4×104 V D．7×104 V

解析：由动能定理，外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量，得电场力对物体做的功W＝8.0×10－5 J－6.0×10－5 J＝2.0×10－5 J．由W＝q(U a－U b)得：U a－U b＝1.0×104 V. 答案：B 4．某电场的电场线分布如图实线所示，一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点，运动轨迹如虚线所示．粒子重力不计，则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是( ) A．若粒子带正电，其加速度和动能都增大，电势能增大 B．若粒子带正电，其动能增大，加速度和电势能都减小 C．若粒子带负电，其加速度和动能都增大，电势能减小 D．若粒子带负电，其加速度和动能都减小，电势能增大解析：由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致向右，与轨迹上每一点的切线方向即瞬时速度方向成锐角，则电场力对带电粒子做正功，其电势能减小，动能增大．电场线越来越密，场强增大，粒子所受的电场力增大，加速度增大，这些结论与粒子的电性无关，故C正确，A、B、D错误．答案：C 二、双项选择题 5．下列说法正确的是( ) A．电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关 B．电势差是个标量，但是有正负之分 C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关 D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而改变，所以U AB＝U BA