定义电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时
电势的定义
电势的定义电势的定义第 1 篇一、学习目标〔一〕知识与技能1．理解电动势的的概念及定义式。
2．知道电动势是表征电源特性的物理量。
3．从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
〔二〕过程与方法通过类比和分析电源的作用和电源电动势理解电源内部非静电做功。
〔三〕情感看法与价值观通过对电源、电动势的学习培育将物理学问应用于生活的生产实践的意识，探究日常生活有关的物理学问题。
【预习自学】1、在外电路中，正电荷由电源_ ____的极流向______极，在电源的内部靠"非静电力'把静电荷从______极搬运到_______极。
2、电源是通过非静电力做功把______能转化为______的装置。
3、电动势是用来表示______把其他形式的能转化为 _____本事的物理量。
用E来表示，定义式为__________，其单位是______。
4、电动势由电源中_______确定，跟电源的体积______，跟外电路_______。
5、电源的重要参数有______、_______、等。
课内探究学案【合作探究】〖问题1．在金属导体中电流的形成是什么？〔自由电子〕2．在外电路中电流的方向？〔从电源的正极流向负极〕3．电源是靠什么力量把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流？利用右图来类比，理解电路中的能量问题。
当水由A池流入B池时，由于重力做功，水的重力势能削减，转化为其他式的能。
而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A池，应克服重力做功，即需要供应一个外力来实现该过程。
抽水机就是供应该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。
电源中的非静电力的存在及其作用可类比于此。
两者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。
1．电源〔更深层的含义〕〔1〕电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
〔2〕非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。
电场力做功
3
q0 qi 1 1 − Aab = ∑ 4πε 0 ria rib i
电场力的功只与q 始末位置有关，而与q 电场力的功只与 0始末位置有关，而与 0所经过的路 径无关，电场力为保守力，静电场为保守力场。 径无关，电场力为保守力，静电场为保守力场。
这里引入的电势能是与q 有关的， 这里引入的电势能是与 0有关的，并不反映电场的特 在电磁学中常用的是电势。 性。在电磁学中常用的是电势。
8
2.电势V .电势V
A = WPa − WPb = q0 ∫a
b
r r E ⋅ dl
将上式同时除以q0： 将上式同时除以
A WPa WPb = − = q0 q0 q0
对于点电荷系，电势能要用求和的方式表示， 对于点电荷系，电势能要用求和的方式表示，
q0 qi 1 1 − = ∑ q0 qi − ∑ q0 qi A=∑ rib i 4πε 0 ria 4πε 0 rib i 4πε 0 ria i
= WPa − WPb = −∆WP
18
若带电体是无限大均匀带电为σ的平面，结果如何？ 若带电体是无限大均匀带电为 的平面，结果如何？ 的平面
19
第三类问题：场强线积分法 第三类问题：场强线积分法——具有高度 具有高度 r ∞ r 对称的场。 对称的场。Va = ∫a E ⋅ d l 例4：均匀带电球壳半径为 R，电量为 q， ： ， ， 求：球壳内、外的电势分布。 球壳内、外的电势分布。 球壳内、 解：球壳内、外的场强 r q o 作高斯球面 R E r r r ∑q r r ∫∫SE ⋅ dS = ε
2019-2020学年高二物理鲁科版选修3-1同步课堂：(5)电场力做功与电势能 Word版含答案
电场力做功与电势能1、关于电荷的电势能,下列说法正确的是( )A.在电场强度大的地方,电荷的电势能一定大B.在电场强度为零的地方,电荷的电势能一定为零C.只在静电力的作用下,电荷的电势能一定减少D.只在静电力的作用下,电荷的电势能可能增加,也可能减少2、在如图所示的电场中，将一个负电荷从A 点移到B 点，下列说法正确的是( )A ．A 点场强比B 点大B ．电荷在A 点受力大C ．整个过程电场力做负功D ．整个过程电势能减小3、如图所示,3ab b = ,在c 点固定一负电荷,将一负电荷从a 点移到b 点,负电荷在a 、b 两点的电势能分别为pa E 、pb E ,所受的电场力分别为a F 、b F ,则( )A.pa pb E E <B. 3a b F F =C.pa pb E E >D.9a b F F =4、关于静电场,下列结论普遍成立的是( )A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零5、一个电量为q=+10-5C 的电荷从电场内一点A 运动到另一点B ，电荷克服电场力做功0.006J （电荷只受电场力作用），在此过程电荷( )A ．电势能增加0.006JB ．电势能减少0.006JC ．动能增加0.006JD ．动能减少0.006J6、静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示,x 轴正方向为场强正方向,带正电的点电荷沿x 轴运动,则点电荷( )A.在x 2和x 4处电势能相等B.由x 1运动到x 3的过程电势能减小C.由x 1运动到x 4的过程电场力先增大后减小D.由x 1运动到x 4的过程电场力先减小后增大7、如图所示,固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q 在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动。
2021年上海市高二第一学期物理培优讲义第5讲-电势电势能(教案)
辅导讲义【知识梳理—电势能】一、电势能（E p）（1）定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。
（类似）（2）电势能量，具有相对性，通常取无穷远处或大地为零势能点，因此电势能有正负。
单位：J或eV （3）电场力做功是变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能；电荷克服电场力做功，电荷的电势能；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等。
W AB＝﹣（E PB－E PA）＝（重力势能、标、电势能、减少、增加、E PA－E PB）二、电场力做功与电势能的关系1.在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的无关，在非匀强电场也适用.①正电荷移到时,静电力做正功,电荷的电势能；②正电荷移到时,静电力做负功即电荷克服静电力做功,电荷的电势能 .（如果放在电场中的不是正电荷而是负电荷,情况又是怎么样?）电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；电场力不做功，电势能不变。
2.比较电势能的大小（1）场电荷判断法①离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大；检验负电荷的电势能越 .②离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小；检验负电荷的电势能越 .（2）电场线法①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 .②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 .（3）做功判断法无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。
（路径、减少、增加、小、大、增大、减小）【例题精讲—电势能】例1右图中为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点M、N 今将一电荷＋q从M移到N则（）A.电场力做正功，＋q的电势能增加；B.电场力做负功，＋q的电势能增加；M NC.电场力做正功，＋q的电势能减少；D.电场力做负功，＋q的电势能减少。
2020_2021学年新教材高中物理第2章电势能与电势差3电势差与电场强度的关系学案鲁科版必修320
第3节电势差与电场强度的关系必备知识·自主学习一、电势差与电场力做功点电荷在电场力作用下从电场中的A点移动到B点。
问题1:电场力对电荷q做的功与初、末位置的电势能之间有何关系?问题2:初、末位置的电势能与初、末位置的电势之间有何关系?问题3:所以电场力对电荷q做的功与初、末位置的电势差之差有何关系?提示:1:W AB=E pA-E pB;2:E pA=qφA;E pB=qφB;3:W AB=q(φA-φB)=qU AB,可得U AB=。
1.电势差:(1)定义:电场中两点电势的差值,用符号U表示。
(2)定义式:U AB=φA-φB。
(3)单位:与电势单位相同,国际单位是伏特,符号为V。
(4)标矢性:电势差是标量,但是有正负。
U AB>0,表示A点电势比B点电势高。
2.电场力做功:(1)公式:W AB=E pA-E pB=qU AB。
(2)电子伏特:1 eV=1.60×10-19 J,表示在电势差为1 V的两点之间电子自由移动时电场力所做的功。
二、电场强度与电势差的关系公式U AB=Ed是在匀强电场中得到的,在非匀强电场中能否适用?提示:在非匀强电场中,不能进行定量计算,但可以定性地分析有关问题。
1.关系式:E=。
2.适用条件:(1)匀强电场。
(2)d 是沿电场方向两点间的距离。
3.物理意义:电场强度等于沿电场方向单位距离上的电势差。
(1)电场中A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点选取的不同而改变。
(√(2)把正电荷从A点移到B点,电场力做正功,则有U AB>0。
(√(3)电场中A、B两点间的电势差U AB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功。
(×(4)由E=可知,E与U成正比,与d成反比。
(×(5)电势降落的方向就是场强的方向。
(×关键能力·合作学习知识点一电势差与静电力做功的关系1.对电势差的理解:(1)物理意义:电势差反映了电场能的性质,在数值上等于电荷在电场中A、B两点间移动时电场力做的功W AB与电荷量q的比值,即U AB=。
1.4电电势能和电势(没有用)
一、电场力做功的特点 A qE θ 在任何电场中，电 电场力对电荷做的功怎么计算？ 场力对移动电荷所做 与哪些因素有关？由什么决定？ 的功，只与初、末位 B 置有关，而与电荷运 动路径无关。 W=qELcosθ
对于非匀强电场也适用。 做功与路径无关
二、电势能
1、概念 由电荷在电场中的相互作用和相对位置决定 的能叫做电势能。
练习1.课本P19 1.快速完成写在练习本上。
练习2 (1) 正电荷在电势高处具有的电势能大； (2)负电荷在电势低处具有的电势能大； (3)应用电势定义式计算时，各量都带“+”“－” 号进行计算。 练习3
上游电势高，下游电势低。
四、等势面（线）
三、电势差
1、电势差的定义 定义1：电场中A、B两点的电势之差叫做A、 B两点的电势差。 U AB A B 定义2：电荷q在电场中由一点A移动到另一 点B时，电场上所做的功WAB与电荷量q的比值 W AB WAB/q，叫做A、B两点间的电势差.
1.4 电势能
电势
复习：
一、功的量度： W 二、重力做功：
FS cos
1、重力做功只与位置有关、与经过的路径无关； 2、重力做功与势能变化量的关系：WG
EP
3、重力势能是相对的，有零势能面。（人为选定） 4、重力势能的正负是相对于零势面而言的，不代 表方向。数值上等于把物体从该点移到零势能面 处时，重力所做的功 。
EPO＝0 由WAO=EPA－EPO
得EPA=WAO
5、电势能具有相对性 必须选定参考点。 通常取 无限远或大地电势为0
5、电势能正负的含义
（1）电势能是标量。
能的正负表示 大小
（2）电势能正负表示比参考点的电势能大还是小。 6、电势能的变化规律 A、从做功上看
静电场知识总结
电场的力的性质教学目标：1．两种电荷，电荷守恒，真空中的库仑定律，电荷量。
2．电场，电场强度，电场线，点电荷的场强，匀强电场，电场强度的迭加。
教学重点：库仑定律，电场强度教学难点：对电场强度的理解一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
即：221 r qkqF 其中k为静电力常量，k=9．0×10 9 N m2/c21．成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。
2．同一条直线上的三个点电荷的计算问题【例1】在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q 的点电荷。
①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？解：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在+4QA B C-QB 点的右侧；再由2rkQq F =，F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB=BC 。
②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡。
由2rkQq F =，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2，∴Q C ∶Q B =4∶1，而且必须是正电荷。
所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q【例2】已知如图，带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ，OA=OB ，都用长L 的丝线悬挂在O 点。
静止时A 、B 相距为d 。
为使平衡时AB 间距离减为d /2，可采用以下哪些方法A ．将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍B ．将小球B 的质量增加到原来的8倍C ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍解：由B 的共点力平衡图知Ld g m F B =，而2d Q kQ F B A=，可知3mg L Q kQ d B A ∝，选BD3．与力学综合的问题。
电场 知识点 例题
电 场§1 电场的力的性质一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
即：221r q kq F = 其中k 为静电力常量， k =9．0×10 9 N m 2/c 2 1．成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r ）。
2．同一条直线上的三个点电荷的计算问题【例1】 在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。
①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？解：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B 点的右侧；再由2r kQq F =，F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB=BC 。
②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡。
由2rkQq F =，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2，∴Q C ∶Q B =4∶1，而且必须是正电荷。
所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q二、电场的力的性质电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，电荷放入电场后就具有电势能。
1．电场强度电场强度E 是描述电场的力的性质的物理量。
（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
qF E =①这是电场强度的定义式，适用于任何电场。
②其中的q 为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。
10.2 电势差-2020-2021学年新教材高中物理必修三(新人教版)(共29张PPT)
例1.在匀强电场中把电荷量为 2.0×10-9C 的点电荷从 A 点移动到 B 点，静电力做的功为 1.6 × 10-7J。再把这个电荷从 B 点移动到 C 点，静电力做的功为－4.0×10-7J。 （1）A、B、C 三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B 间 ，B、C 间 ，A、C 间的电势差各是多大？ （3）把电荷量为－ 1.5×10-9C 的点电荷从 A 点移动到 C 点，静电力做的功是多少？ （4）根据以上结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C 三点可能的位置。
【特点】 （1）正电荷：各点电势均为正值 （2）负电荷：各点电势均为负值
类比地理等高线
等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。
(2)、等量异号电荷
【思考】 等量异号电荷，连线和中垂线上电势怎样 变化？
【特点】 1、中垂线所在平面是一个零势面，各点电势均为0； 2、以中垂线为分界线，靠近正电荷一侧各点电势为正；靠近 负电荷一侧各点电势为负。
或者表示成 U BA B A
问题1：UAB和UBA是什么关系？
显然 U AB U B A
二.静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
WAB EPA EPB q A qB q( A B )
即: WAB qU AB
或:
U AB
WAB q
电势差的另一种定义方法-比值定义法：
E 2V1V 0V -1V 3V2V 1V 0V AB C D
小结：高度和电势都具有相对性。电势与零电势点的 选择有关，两点间电势差与零电势点的选择无关。
一.电势差与电势的关系
1、电势差：
电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压
设电场中A点的电势为 A B点的电势为 B
静电场知识点
静电场第一讲电场力得性质一、电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷,一种就是正电,即用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,毛皮带正电。
电荷间存在着相互作用得引力或斥力。
电荷在它得周围空间形成电场,电荷间得相互作用力就就是通过电场发生得、电荷得多少叫电荷量,简称电量。
元电荷e=1。
6×1０－１9C,所有带电体得电荷量都等于e得整数倍、2、使物体带电叫做起电、使物体带电得方法有三种:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电、３、电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体得一部分转移到另一部分,在转移得过程中,电荷得总量不变。
这叫做电荷守恒定律、二、点电荷如果带电体间得距离比它们得大小大得多,带电体便可瞧作点电荷。
三、库仑定律1、内容:在真空中两个点电荷之间相互作用得电力,跟它们得电荷量得乘积成正比,跟它们得距离得平方成反比,作用力得方向在它们得连线上、２、公式:,Ｆ叫库仑力或静电力,也叫电场力,Ｆ可以就是引力,也可以就是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=９。
0×１09Ｎ·ｍ2/Ｃ２3、适用条件:(１)真空中;(２)点电荷。
四、电场强度1、电场:带电体周围存在得一种物质,由电荷激发产生,就是电荷间相互作用得介质。
只要电荷存在,在其周围空间就存在电场。
电场具有力得性质与能得性质。
2、电场强度:(1)定义:放入电场中某点得试探电荷所受得电场力跟它得电荷量得比值叫做该点得电场强度。
它描述电场得力得性质。
(2),取决于电场本身,与ｑ、F无关,适用于一切电场;,仅适用于点电荷在真空中形成得电场。
(3)方向:规定电场中某点得场强方向跟正电荷在该点得受力方向相同。
(４)多个点电荷形成得电场得场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强得矢量与。
这叫做电场得叠加原理。
在电场得某一区域里,如果各点得场强得大小与方向都相同,这个区域里得电场中匀强电场、五、电场线1、概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出得一系列从正电荷出发到负电荷终止得曲线,使曲线上每一点得切线方向都跟该点得场强方向一致,这些曲线叫电场线、它就是人们研究电场得工具。