物理：1.4《电势能和电势》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
第四节 电势能和电势
学习目标： 知道电场力做功的特点 知道电场力做功的特点， 学习目标 ： 1.知道电场力做功的特点 ， 理解电场 力做功与电势能变化的关系. 力做功与电势能变化的关系 2．理解电势能、电势的概念及相互关系. ．理解电势能、电势的概念及相互关系 3．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系. ．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系 重点难点： 重点难点 ： 电场力做功的特点及电场力做功与电 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用. 易错问题： 用公式E 易错问题 ： 用公式 pA ＝ qφA 来判断电势能随电势 变化情况时，要区分正、负电荷 变化情况时，要区分正、负电荷.
在应用公式φ＝ 在应用公式 ＝ 号.
计算时， 计算时，应代入各量的正负
四、对等势面的认识 1．等势面的特点 ． (1)等势面一定与电场线垂直， 即跟电场强度的方 等势面一定与电场线垂直， 等势面一定与电场线垂直 向垂直； 向垂直； (2)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功 (3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面； 势面； (4)任意两个等势面都不会相交，不相切. 任意两个等势面都不会相交，不相切 任意两个等势面都不会相交
2．几种典型电场的等势面 ． (1)点电荷电场中的等势面：是以点电荷为球心的 点电荷电场中的等势面： 点电荷电场中的等势面 一簇球面，如图 － － 甲 一簇球面，如图1－4－1甲； (2)等量异号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量异号点电荷电场中的等势面： 等量异号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图乙； 的曲面，如图乙； (3)等量同号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量同号点电荷电场中的等势面： 等量同号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图丙； 的曲面，如图丙； (4)匀强电场中的等势面： 是垂直于电场线的一簇 匀强电场中的等势面： 匀强电场中的等势面 平面，如图丁； 平面，如图丁；
2．电场中两点电势高低的判断方法 ． (1)根据电场力做功判断 根据电场力做功判断 在两点间移动正电荷， 如果电场力做正功， ① 在两点间移动正电荷 ， 如果电场力做正功 ， 则 电势降低；如果电场力做负功，则电势升高. 电势降低；如果电场力做负功，则电势升高 在两点间移动负电荷， 如果电场力做正功， ② 在两点间移动负电荷 ， 如果电场力做正功 ， 则 电势升高；如果电场力做负功，则电势降低 电势升高；如果电场力做负功，则电势降低.
一、电势能和重力势能的对比理解 两种势能 比较内容 系统性 电势能 电荷和电场 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 重力势能 物体和地球 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
大小的相对 性
两种势能 比较内容
电势能 电场力的功是电 势能变化大小的 量度， 量度，静电力做 的功等于电势能 的减少量
(2)根据电场线方向判定 根据电场线方向判定 电场线的方向就是电势降低最快的方向. 电场线的方向就是电势降低最快的方向 (3)根据电荷电势能的变化判断 根据电荷电势能的变化判断 ① 在两点间移动正电荷时 ， 电势能增加 ， 则电势 在两点间移动正电荷时， 电势能增加， 升高；电势能减小，则电势降低 升高；电势能减小，则电势降低. 在两点间移动负电荷时， 电势能增加， ② 在两点间移动负电荷时 ， 电势能增加 ， 则电势 降低；电势能减小，则电势升高 降低；电势能减小，则电势升高.
(2)电势的固有性 电势的固有性 电势φ是表示电场能量属性的一个物理量， 电势 是表示电场能量属性的一个物理量，电场中 是表示电场能量属性的一个物理量 某点处φ的大小是由电场本身的条件决定的， 某点处 的大小是由电场本身的条件决定的，与在该点 的大小是由电场本身的条件决定的 处是否放着电荷、电荷的电性、电荷量均无关，这和许 处是否放着电荷、电荷的电性、电荷量均无关， 多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度E 多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度 ＝F/q.
二、对电势的理解和电势高低的判断 1．对电势概念的理解 ． (1)电势的相对性 电势的相对性 电势是相对的， 只有先确定了零电势的位置， ① 电势是相对的 ， 只有先确定了零电势的位置 ， 才能确定其他点的电势. 才能确定其他点的电势 ②电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关. 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 实际问题中 ， 常选取无限远处电势为零 ， 取大地电势为零. 取大地电势为零
一、静电力做功的特点 1．在电场中移动电荷时，静电力做的功与 实际 ．在电场中移动电荷时， 路径 无关，只与 起始位置和终止位置 有关 ， 可见静 无关， 有关， 做功相似. 电电场中 ， 电场力做的功为 ＝ qEd， 其 ． 在匀强电场中，电场力做的功为W＝ ， 方向的位移.如教材 如教材P 所示， 沿 中d为沿 电场 方向的位移 如教材 16图1.4－1所示，q沿 为沿 － 所示 直线从A移往 ， 沿折线ANB， 沿曲线 移往 ， 静电 移往B， 直线从 移往B， 沿折线 移往 ， 沿曲线AB移往 力做的功都是一样的. 力做的功都是一样的
电势φ 电势
电势能E 电势能 p
正点电荷(＋ ： 电势沿电场线逐渐降 正点电荷 ＋q)：电势 选定零电势点后， 落，选定零电势点后， 能的正负跟电势的正 负相同.负点电荷 负点电荷(－ ： 大小 某点的电势高于零者 负相同 负点电荷 －q)： 为正值； 为正值；低于零者为 电势能的正负跟电势 负值 的正负相反 伏特(V) 焦耳(J) 伏特 焦耳 单位
四、等势面 的各点构成的面叫做等势面. 1．电场中电势相同 的各点构成的面叫做等势面 ． 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 . 在同一等势面上移动电荷时静电力 (2)电场线跟等势面 垂直 ， 并且由电势高的等势 电场线跟等势面 面指向电势低的等势面. 面指向电势低的等势面
三、电势 1．电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比 ．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. 叫做这一点的电势 2．电势的定义公式φ＝ ．电势的定义公式 ＝ 是V. 3．电场线指向电势 降低 的方向 ， 电势也是相对 ． 的方向， 的，常取离场源电荷无限远处电势为零，或大地的电势 常取离场源电荷无限远处电势为零， 为零.电势可以是正值 ， 也可以是负值， 只有大小， 为零 电势可以是正值，也可以是负值 ， 只有大小 ， 没 电势可以是正值 有方向， 有方向，因此是 标量 . ，单位是 伏特 ，符号
重力势能
变化大小的量 度
重力的功是重力势 能变化大小的量度， 能变化大小的量度， 重力做的功等于重 力势能的减少量
做功多少只与始末位置有关， 对应力做功特 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 点 的路径无关，
静电力做功和重力做功尽管有很多相似特点， 静电力做功和重力做功尽管有很多相似特点 ， 但 因地球产生的重力场只会对物体产生引力， 因地球产生的重力场只会对物体产生引力，但电场对电 场中的电荷既可产生引力，也可产生斥力， 场中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算电 场力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、 场力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、场强的方 向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况 向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况.
(5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面， 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面， 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 如图戊. 如图戊
图1－4－1 － －
电势φ 电势 矢标性 单位 标量 V
电场强度E 电场强度 矢量 V/m
联系
(1)电势沿着电场强度的方向降落 电势沿着电场强度的方向降落 (2)它们大小之间不存在任何关系，电 它们大小之间不存在任何关系， 它们大小之间不存在任何关系 势为零的点，场强不一定为零；电势 势为零的点，场强不一定为零； 高的地方，场强不一定大； 高的地方，场强不一定大；场强为零 的地方，电势不一定为零； 的地方，电势不一定为零；场强大的 地方， 地方，电势不一定高
二、电势能 1．定义：电荷在电场中具有的势能，叫做电势能， ．定义：电荷在电场中具有的势能，叫做电势能， 静电力做的功等于电势能的 WAB＝EpA－EpB . 2．电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点 ．电荷在某点的电势能， 位置时所做的功.通常把电荷离场源电 移动到 零势能 位置时所做的功 通常把电荷离场源电 的电势能规定为零， 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，可见电势能是相对的 上的电势能规定为零，可见电势能是相对的. 减少量 ， 用公式表示
三、电势与电势能、电场强度的比较 电势与电势能、 1．电势与电势能的区别与联系 ．
电势φ 电势 物理 意义 相关 因素 反映电场的能的性 质的物理量 电场中某一点的电 势的大小，只跟电 势的大小， 场本身有关， 场本身有关，跟点 电荷q无关 电荷 无关
电势能E 电势能 p 电荷在电场中某点 所具有的势能 电势能大小是由点 电荷q和该点电势高 电荷 和该点电势高 低共同决定的
2.电势和电场强度的关系 电势和电场强度的关系
电势φ 电势 物理意义
电场强度E 电场强度
大小
描述电场的能的性质 描述电场的力的性质 (1)电场中某点的电势 电场中某点的电势 (1)电场中某点的场强 电场中某点的场强 等于该点跟选定的标 等于放在该点点电荷 准位置(零电势点 零电势点)间的 准位置 零电势点 间的 所受的电场力F跟点电 所受的电场力 跟点电 电势差 荷电荷量q的比值 荷电荷量 的比值 (2)φ＝Ep/q，φ在数值 ＝ ， 在数值 (2)E＝F/q，E在数值 ＝ ， 在数值 上等于单位正电荷在 上等于单位正电荷在 电场中该点具有的电 该点所受到的静电力 势能
学习目标： 知道电场力做功的特点 知道电场力做功的特点， 学习目标 ： 1.知道电场力做功的特点 ， 理解电场 力做功与电势能变化的关系. 力做功与电势能变化的关系 2．理解电势能、电势的概念及相互关系. ．理解电势能、电势的概念及相互关系 3．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系. ．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系 重点难点： 重点难点 ： 电场力做功的特点及电场力做功与电 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用 势能变化的关系，电场线与等势面的关系及应用. 易错问题： 用公式E 易错问题 ： 用公式 pA ＝ qφA 来判断电势能随电势 变化情况时，要区分正、负电荷 变化情况时，要区分正、负电荷.
在应用公式φ＝ 在应用公式 ＝ 号.
计算时， 计算时，应代入各量的正负
四、对等势面的认识 1．等势面的特点 ． (1)等势面一定与电场线垂直， 即跟电场强度的方 等势面一定与电场线垂直， 等势面一定与电场线垂直 向垂直； 向垂直； (2)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功； 在同一等势面上移动电荷时静电力不做功 (3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面； 势面； (4)任意两个等势面都不会相交，不相切. 任意两个等势面都不会相交，不相切 任意两个等势面都不会相交
2．几种典型电场的等势面 ． (1)点电荷电场中的等势面：是以点电荷为球心的 点电荷电场中的等势面： 点电荷电场中的等势面 一簇球面，如图 － － 甲 一簇球面，如图1－4－1甲； (2)等量异号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量异号点电荷电场中的等势面： 等量异号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图乙； 的曲面，如图乙； (3)等量同号点电荷电场中的等势面： 是两簇对称 等量同号点电荷电场中的等势面： 等量同号点电荷电场中的等势面 的曲面，如图丙； 的曲面，如图丙； (4)匀强电场中的等势面： 是垂直于电场线的一簇 匀强电场中的等势面： 匀强电场中的等势面 平面，如图丁； 平面，如图丁；
2．电场中两点电势高低的判断方法 ． (1)根据电场力做功判断 根据电场力做功判断 在两点间移动正电荷， 如果电场力做正功， ① 在两点间移动正电荷 ， 如果电场力做正功 ， 则 电势降低；如果电场力做负功，则电势升高. 电势降低；如果电场力做负功，则电势升高 在两点间移动负电荷， 如果电场力做正功， ② 在两点间移动负电荷 ， 如果电场力做正功 ， 则 电势升高；如果电场力做负功，则电势降低 电势升高；如果电场力做负功，则电势降低.
一、电势能和重力势能的对比理解 两种势能 比较内容 系统性 电势能 电荷和电场 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 重力势能 物体和地球 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
大小的相对 性
两种势能 比较内容
电势能 电场力的功是电 势能变化大小的 量度， 量度，静电力做 的功等于电势能 的减少量
(2)根据电场线方向判定 根据电场线方向判定 电场线的方向就是电势降低最快的方向. 电场线的方向就是电势降低最快的方向 (3)根据电荷电势能的变化判断 根据电荷电势能的变化判断 ① 在两点间移动正电荷时 ， 电势能增加 ， 则电势 在两点间移动正电荷时， 电势能增加， 升高；电势能减小，则电势降低 升高；电势能减小，则电势降低. 在两点间移动负电荷时， 电势能增加， ② 在两点间移动负电荷时 ， 电势能增加 ， 则电势 降低；电势能减小，则电势升高 降低；电势能减小，则电势升高.
(2)电势的固有性 电势的固有性 电势φ是表示电场能量属性的一个物理量， 电势 是表示电场能量属性的一个物理量，电场中 是表示电场能量属性的一个物理量 某点处φ的大小是由电场本身的条件决定的， 某点处 的大小是由电场本身的条件决定的，与在该点 的大小是由电场本身的条件决定的 处是否放着电荷、电荷的电性、电荷量均无关，这和许 处是否放着电荷、电荷的电性、电荷量均无关， 多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度E 多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度 ＝F/q.
二、对电势的理解和电势高低的判断 1．对电势概念的理解 ． (1)电势的相对性 电势的相对性 电势是相对的， 只有先确定了零电势的位置， ① 电势是相对的 ， 只有先确定了零电势的位置 ， 才能确定其他点的电势. 才能确定其他点的电势 ②电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关. 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 实际问题中 ， 常选取无限远处电势为零 ， 取大地电势为零. 取大地电势为零
一、静电力做功的特点 1．在电场中移动电荷时，静电力做的功与 实际 ．在电场中移动电荷时， 路径 无关，只与 起始位置和终止位置 有关 ， 可见静 无关， 有关， 做功相似. 电电场中 ， 电场力做的功为 ＝ qEd， 其 ． 在匀强电场中，电场力做的功为W＝ ， 方向的位移.如教材 如教材P 所示， 沿 中d为沿 电场 方向的位移 如教材 16图1.4－1所示，q沿 为沿 － 所示 直线从A移往 ， 沿折线ANB， 沿曲线 移往 ， 静电 移往B， 直线从 移往B， 沿折线 移往 ， 沿曲线AB移往 力做的功都是一样的. 力做的功都是一样的
电势φ 电势
电势能E 电势能 p
正点电荷(＋ ： 电势沿电场线逐渐降 正点电荷 ＋q)：电势 选定零电势点后， 落，选定零电势点后， 能的正负跟电势的正 负相同.负点电荷 负点电荷(－ ： 大小 某点的电势高于零者 负相同 负点电荷 －q)： 为正值； 为正值；低于零者为 电势能的正负跟电势 负值 的正负相反 伏特(V) 焦耳(J) 伏特 焦耳 单位
四、等势面 的各点构成的面叫做等势面. 1．电场中电势相同 的各点构成的面叫做等势面 ． 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 . 在同一等势面上移动电荷时静电力 (2)电场线跟等势面 垂直 ， 并且由电势高的等势 电场线跟等势面 面指向电势低的等势面. 面指向电势低的等势面
三、电势 1．电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比 ．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. 叫做这一点的电势 2．电势的定义公式φ＝ ．电势的定义公式 ＝ 是V. 3．电场线指向电势 降低 的方向 ， 电势也是相对 ． 的方向， 的，常取离场源电荷无限远处电势为零，或大地的电势 常取离场源电荷无限远处电势为零， 为零.电势可以是正值 ， 也可以是负值， 只有大小， 为零 电势可以是正值，也可以是负值 ， 只有大小 ， 没 电势可以是正值 有方向， 有方向，因此是 标量 . ，单位是 伏特 ，符号
重力势能
变化大小的量 度
重力的功是重力势 能变化大小的量度， 能变化大小的量度， 重力做的功等于重 力势能的减少量
做功多少只与始末位置有关， 对应力做功特 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 点 的路径无关，
静电力做功和重力做功尽管有很多相似特点， 静电力做功和重力做功尽管有很多相似特点 ， 但 因地球产生的重力场只会对物体产生引力， 因地球产生的重力场只会对物体产生引力，但电场对电 场中的电荷既可产生引力，也可产生斥力， 场中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算电 场力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、 场力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、场强的方 向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况 向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况.
(5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面， 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面， 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 如图戊. 如图戊
图1－4－1 － －
电势φ 电势 矢标性 单位 标量 V
电场强度E 电场强度 矢量 V/m
联系
(1)电势沿着电场强度的方向降落 电势沿着电场强度的方向降落 (2)它们大小之间不存在任何关系，电 它们大小之间不存在任何关系， 它们大小之间不存在任何关系 势为零的点，场强不一定为零；电势 势为零的点，场强不一定为零； 高的地方，场强不一定大； 高的地方，场强不一定大；场强为零 的地方，电势不一定为零； 的地方，电势不一定为零；场强大的 地方， 地方，电势不一定高
二、电势能 1．定义：电荷在电场中具有的势能，叫做电势能， ．定义：电荷在电场中具有的势能，叫做电势能， 静电力做的功等于电势能的 WAB＝EpA－EpB . 2．电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点 ．电荷在某点的电势能， 位置时所做的功.通常把电荷离场源电 移动到 零势能 位置时所做的功 通常把电荷离场源电 的电势能规定为零， 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，可见电势能是相对的 上的电势能规定为零，可见电势能是相对的. 减少量 ， 用公式表示
三、电势与电势能、电场强度的比较 电势与电势能、 1．电势与电势能的区别与联系 ．
电势φ 电势 物理 意义 相关 因素 反映电场的能的性 质的物理量 电场中某一点的电 势的大小，只跟电 势的大小， 场本身有关， 场本身有关，跟点 电荷q无关 电荷 无关
电势能E 电势能 p 电荷在电场中某点 所具有的势能 电势能大小是由点 电荷q和该点电势高 电荷 和该点电势高 低共同决定的
2.电势和电场强度的关系 电势和电场强度的关系
电势φ 电势 物理意义
电场强度E 电场强度
大小
描述电场的能的性质 描述电场的力的性质 (1)电场中某点的电势 电场中某点的电势 (1)电场中某点的场强 电场中某点的场强 等于该点跟选定的标 等于放在该点点电荷 准位置(零电势点 零电势点)间的 准位置 零电势点 间的 所受的电场力F跟点电 所受的电场力 跟点电 电势差 荷电荷量q的比值 荷电荷量 的比值 (2)φ＝Ep/q，φ在数值 ＝ ， 在数值 (2)E＝F/q，E在数值 ＝ ， 在数值 上等于单位正电荷在 上等于单位正电荷在 电场中该点具有的电 该点所受到的静电力 势能
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高中物理选修3-1 1.4电势能和电势课件(共38张PPT)
W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
把试探电荷+q沿不同路径从A点移到B点， 电场力做多少功？
B
A+
F
M
沿直线AB:W1 = F·|AB| cosθ= qE·|AM|
沿折线AMB: W2 = qE·|AM| 沿曲线AB: W3 = qE·|AM|
A LB
将-q由A移到B的过程，电场
力对电荷功为：
W电＝ qEd qEl cos
做功的过程是一个能量转化的过程，那么电 场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
二、电势能
1、定义：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能， 叫电势能。
2、 符号: Ep ，单位：焦耳（J）
因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动路径 无关,与重力做功类似：
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。
是什么力在做功？什么能转换为动能的呢?
一、静电力做功的特点
①将试探电荷＋q从A沿直线移至B:
BE
+qA+ ө F
M
W = F·|AB| cosθ = q E·|AM|
②将试探电荷＋q从A沿折线移至B: BE
Aq + ө F
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等势面密(即间距小)的区域，场强大。
④ 不同等势面在空间不相交、不相切，闭合。
物体下降时，重力对物体做正功，物体的重力势 能减少；物体上升时，重力对物体做负功，物体的重 力势能增加。
高中物理第1章第4节电势能和电势课件新人教版选修3-1
• ④匀强电场中的等势面是垂直于电场线的 一簇平面，如图丁所示．
• ⑤形状不规则的带电导体附近的电场线及 等势面，如图G所示．
• 说明：a.带方向的线表示电场线，无方向的 线表示等势面．
• b．图中的等势“面”画成了线，即以“线” 代“面”．
• 特别提醒：
• 地理上用等高线表示地势的高低，研究某 地区的等高线分布图就可以知道该地区的 地势高低分布情况；电势是从能量角度描 述电场的一个重要物理量，用电势描述电 场有两大优点：
• 解析：正的点电荷电场线和等势面分布， 如图1，a、b两点在同一等势面上，电势相 同，场强大小相同，但方向不同，故A错．
• 由图2知，a、b两点位于同一等势面上，故 两点电势相同，a、b两点处电场线分布疏 密程度相同，且a、b两点处电场线的切线 方向也相同，故两点场强相同．
• 由图3，a、b两点分别位于对称的等势面上， 故两点电势相同，a、b两点处电场线分布 的疏密程度相同，两点场强大小相同，但a 点场强方向沿连线指向b，b点场强方向沿 连线指向a，故两点场强方向不相同．
()
• A．不断增加
B．先增加后减少
• 如图所示，P、Q是等量的正点电荷，O是
它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，
OA<OB，用EA、EB和φA、φB分别表示A、B
两点的电场强度和电势，则
()
• A．EA一定大于EB，φA一定大于φB • B．EA不一定大于EB，φA一定大于φB • C．EA一定大于EB，φA不一定大于φB • D．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB
• 特别提醒：
• ①电势的相对性．电势是相对的，根据公 式，只有先确定了某点的电势为零以后， 才能确定电场中其他点的电势．电场中某 点的电势跟零电势位置的选择有关．在理 论确定中，对不是无限大的带电体产生的 电场，选择无限远处为零电势；在实际处 理问题中，又常取大地为零电势．
• ⑤形状不规则的带电导体附近的电场线及 等势面，如图G所示．
• 说明：a.带方向的线表示电场线，无方向的 线表示等势面．
• b．图中的等势“面”画成了线，即以“线” 代“面”．
• 特别提醒：
• 地理上用等高线表示地势的高低，研究某 地区的等高线分布图就可以知道该地区的 地势高低分布情况；电势是从能量角度描 述电场的一个重要物理量，用电势描述电 场有两大优点：
• 解析：正的点电荷电场线和等势面分布， 如图1，a、b两点在同一等势面上，电势相 同，场强大小相同，但方向不同，故A错．
• 由图2知，a、b两点位于同一等势面上，故 两点电势相同，a、b两点处电场线分布疏 密程度相同，且a、b两点处电场线的切线 方向也相同，故两点场强相同．
• 由图3，a、b两点分别位于对称的等势面上， 故两点电势相同，a、b两点处电场线分布 的疏密程度相同，两点场强大小相同，但a 点场强方向沿连线指向b，b点场强方向沿 连线指向a，故两点场强方向不相同．
()
• A．不断增加
B．先增加后减少
• 如图所示，P、Q是等量的正点电荷，O是
它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，
OA<OB，用EA、EB和φA、φB分别表示A、B
两点的电场强度和电势，则
()
• A．EA一定大于EB，φA一定大于φB • B．EA不一定大于EB，φA一定大于φB • C．EA一定大于EB，φA不一定大于φB • D．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB
• 特别提醒：
• ①电势的相对性．电势是相对的，根据公 式，只有先确定了某点的电势为零以后， 才能确定电场中其他点的电势．电场中某 点的电势跟零电势位置的选择有关．在理 论确定中，对不是无限大的带电体产生的 电场，选择无限远处为零电势；在实际处 理问题中，又常取大地为零电势．
高中物理第一章静电场1.4电势能和电势课件新人教版选修31
电势能不变,故选项D正确。
答案:AD
归纳总结(1)在正场源电荷Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷Q越远
电势能越小;负电荷-q离场源电荷Q越远电势能越大。
(2)在负场源电荷-Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷-Q越远电势能越
大;负电荷-q离场源电荷-Q越远电势能越小。
第十七页，共31页。
探究
(tànjiū)一
当堂检测
名师精讲
典例剖析
对静电力做功、电势能的理解
1.如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到
B。(1)静电力做的功为多少?(2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电
力做的功为多少?(3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多
少?(4)由此可得出什么结论?
第十页，共31页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
四、等势面
阅读(yuèdú)教材第18~19页“等势面”部分,知道什么是等势面,理解等势
面与电场线的关系。
1.什么是等势面?
答案:电场中电势相等的各点构成的面。
2.电场线与等势面有什么关系?
答案: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。
第六页，共31页。
力做负功,电势能增加。
3.规定零势能点之后,电势能的大小用静电力做功怎么表述?
答案:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置(wèi zhi)时
静电力做的功。
4.一般怎么规定零电势位置(wèi zhi)?
答案:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大
地表面上的电势能规定为零。
电势零点
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与
答案:AD
归纳总结(1)在正场源电荷Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷Q越远
电势能越小;负电荷-q离场源电荷Q越远电势能越大。
(2)在负场源电荷-Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷-Q越远电势能越
大;负电荷-q离场源电荷-Q越远电势能越小。
第十七页，共31页。
探究
(tànjiū)一
当堂检测
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典例剖析
对静电力做功、电势能的理解
1.如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到
B。(1)静电力做的功为多少?(2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电
力做的功为多少?(3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多
少?(4)由此可得出什么结论?
第十页，共31页。
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四、等势面
阅读(yuèdú)教材第18~19页“等势面”部分,知道什么是等势面,理解等势
面与电场线的关系。
1.什么是等势面?
答案:电场中电势相等的各点构成的面。
2.电场线与等势面有什么关系?
答案: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。
第六页，共31页。
力做负功,电势能增加。
3.规定零势能点之后,电势能的大小用静电力做功怎么表述?
答案:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置(wèi zhi)时
静电力做的功。
4.一般怎么规定零电势位置(wèi zhi)?
答案:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大
地表面上的电势能规定为零。
电势零点
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与
人教版高中物理选修3-1课件1.4电势能和电势 (2)
固 有 性
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与在该点是否放 有电荷及所放电荷的电荷量和电势能均无关
标 量 性
电势是只有大小、没有方向的物理量,在规定了电势零点后,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
探究一
探究二
3.电势能增减的判断方法
方法 理解
做功 判断 法
无论正、负电荷,只要静电力做正功,电荷的电势能一定减小;只要静电 力做负功,电荷的电势能一定增大
电场 线 判断 法
正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方 向移动时,电势能逐渐增大。负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能 逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小
探究一
探究二
解析:由粒子运动轨迹可判断出该电场是正电荷形成的电场,带正电的 粒子射入电场中时,受斥力作用,在靠近场源电荷的过程中,静电力做负功, 动能减少,电势能增加,在远离场源电荷的过程中,静电力做正功,动能增加, 电势能减少。粒子由 K 到 L 的过程中,由低电势到高电势处,静电力做负功, 动能减少,电势能增加,故选项 A、C 正确;粒子由 L 到 M 的过程中,由高电势 到低电势处,静电力做正功,动能增加,电势能减少,故选项 B、D 错误。
提示放电时,正、负离子相互靠近,静电力对正、负离子做正功。
名师精讲
探究一
探究二
1.对静电力做功特点的理解 (1)静电力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径 无关。该结论既适用于匀强电场又适用于非匀强电场,即适用于任何静电场。 (2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动,无论带电体只受 静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是做负功,静电力做功 的特点不变。
选修3-1 1.4电势能和电势
B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大
C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能 减小 D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能 增大。
２、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时， CD ) 电场力做了5×10－6J的功，那么 ( A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能 B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能 C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J
静电力作功，电势能改变
静电力做正功，电势能就减少 静电力做负功，电势能就增加
重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加
W重 = EP初-EP末
W电 = EP初-EP末
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。
EP 2、定义式： q
电势能 重力势能
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 EPC=-1.2× 10-5 J
4、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的 中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b 相对O对称),下列说法正确的是( C ) A.电子的电势能始终增多 B.电子的电势能始终减少 + C.电子的电势能先减少后增加 O
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 （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？
人教版高中物理选修电势能和电势优秀ppt课件
（3）F点电势高 越高；同一正试探电荷在电势越高的点，电势能越大
（2）在电场中，同一负试探电荷的电势能越大的点，电势
越低；同一负试探电荷在电势越高的点，电势能越小
（3）正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
电荷电势能为负值的点的电势。
我们通过静电力的研究认识了电场强度， 现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量——电势，
它同样是表征电场性质的重要物理量。
电势
理解并掌握电势的定义。 掌握电势与电场线的关系。
电势
规定 则 电荷q在任意一点A的电势能
与q成正比
反映了电场 本身的性质
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
问题与练习
在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势。如果物 体在地面上的重力势能为0，试写出重力势的表达式。
因
故
可见，重力势为gh
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
在地图中常用等高线来表示地势的高低； 与此相似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
人教版高中物理选修3电-1势能1和.4电电势势优能秀和p电pt势课(件共48张PPT)
静电力做功的特点
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 点移动到B 点， 我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。
沿直线AB移动:
电势能
重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少； 重力做负功，重力势能增加； 重力做的功等于重力势能的减少量。
江苏省南京化学工业园区2013-2014学年高中物理 1.4电势与电势能课件 新人教版选修3-1
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。
2
电势的定义式
电势的单位
φ=
Ep — q
3
伏特（V） 1 V = 1 J/C
有一正点电荷，电量为 q = 2×10－7 C 负 从电场中的A点移到B点，电场力做功 －6 － 6J WAB = 4 × 10 J 。 设 W 4 × 10 。B 点所在位置为 AB 势能零点。那么 1）电荷在 A 点所具有的电势能为多少？ 2）A 点的电势为多少？ － 6J －6 J EA =E W = W = 4 × = 10 4 × 10 AAB AB
电荷在电场中具有能
电场力做功的特点 如图所示，电量为 l q 的点电荷由 A 点 F A+ θ 沿 AB 移动到 B 点 电场力做的功是多 少？ B
E
F C +
若电荷先沿 AC 移动到 C 后，再沿 CB 移动到B，电场力做是多少？
将电荷 q 沿任意曲线从 A 移至B ？
B
E
q+ q + x2 F
A
B
正电荷由A到B电势能如何变化？
练一练
Q+
A B C
E
如图，在点电荷 Q 形成的电场中，把 一个 q = - 2.0×10－8 C 的点电荷由无 穷远处分别移到电场中 A、B、C 三 点，电场力做功分别为 6.0×10－7 J 、 4.0×10－7 J 、 1.0×10－7 J ，以无穷 远为零电势点，那么这三点电势分别 是多少？若取B为零势，又将如何？
等量同种电荷电场的等势面
匀强电场的等势面
带电导体周围的电场和等势面
E
③ 正电荷由 C 移动到 D ④ 负电荷由 C 移动到 D
高二物理电势能和电势
A.W1 W2，1 2 B.W1 W2，1 2 C.W1 W2，1 2 D.W1 W2，1 2
c
a
b
d
1
D
2 3
能力提升:
1.如图所示，a、b、c、d为某电场中的等势 面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作 用下沿M点到N点的虚线运动．由图可知， 四个等势面电势Ua、Ub、Uc、Ud由高到低 的排列顺序是_______，带电粒子在M、N两 点中，电势能较大的是_________点．
那么怎样去衡量电场的能的性质、怎样去定义“电势”呢？ • 如图所示，设想把一试探电荷+q 放在电场中 某处A或B。它们在电场力F的作用下均移至无 限远处。则有：WA>WB · B EpA-0>EpB-0
Ep A q
EpB q
· A
同理可知：若试探电荷为-q，也有：
Ep A q
EpB q
+
也就是说，比值EpA/q的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。
1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?
1. 电场线指向电势降低的方向
2.如何确定电场中某点的电势?
(提示:类比于电势能的确定.)
1. 电场线指向电势降低的方向
2.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.)
例3. 将一电量为 q 2 106 c 的点电 荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电 5 4 10 J ,求A点的电势. 场力做 功
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