人教版高二物理选修3-1第一章静电场第4节电势能和电势课件
A.EA＝3ED/4 B.点电荷Q在D点位置
C.将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力 先做正功再做负功
D.B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA=UBC
（4）逆着电场线的方向移动负电荷电场力做 正功，电势能减少。
电势
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。
2．电势定义式：如果用φ表示电势，用Ep表示 电荷q的电势能，则：φ=Ep/q 3．在国际单位制中，电势的单位是伏特，符 号为V。意义：如果电荷量为1C的电荷在该点 的电势能是 1J，这一点的电势就是1V，即
D．将负点电荷q沿AB方向移动电场力做负功
9.如图所示，a、b两点处分别固定有电荷量为 +4Q和-Q的点电荷，o是ab连线的中点，e、f是 ab连线中垂线上的两点，c、d是ab连线上的点， 已知ab＝4L，oc＝cb＝bd＝L，oe＜of，则下列 说法正确的是（ AD ）
A.c、d两点场强方向相反
A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＝EB
7.某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。 一带电粒子在坐标原点O处由静止释放，仅在 电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正 确的是（ A ）
A．粒子一定带负电
B．粒子在x1处受到 的电场力最大
C．粒子从原点运动到x1过程中，电势能增大 D．粒子能够运动到x2处
3.如图所示的静电场中，实线表示电场线， 虚线表示等势面。则（A ）
A．b、c两点的电势相等 B．a、b两点的电势相等 C．b、c两点的场强相等 D．a、b两点的场强相等
4.如图所示，在A、D两点分别固定+Q和+3Q的 点电荷，B、C在AD的连线上，且AB=BC=CD。 一质子从B点由静止释放，不计重力，在其向 右运动的过程中（ B ） A．加速度一直在减小 B．动能先增加后减小 C．电场力一直做正功 D．电势能先增加后减小
2.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直 径，圆心为O，半径为R，将等电量的异种点电 荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O 点的连线和OC间夹角为300，
静电常量为k，则（ AD ）
A.O点的电场强度大小为kQ/R2
B.O点的电场强度方向由O指向A
C.O点电势小于C点电势
D.试探电荷+q从B点移到D点过程中电势能减少
8.在同一电场中，同样从 A 点到 B 点，移动 正电荷与移动负电荷，电场力做功和电荷 的电势能的变化是相反的，如图所示。
9.静电力做功的正负判断请熟记
（1）顺着电场线的方向移动正电荷电场力做 正功，电势能减少。
（2）顺着电场线的方向移动负电荷电场力做 负功，电势能增加。
（3）逆着电场线的方向移动正电荷电场力做 负功，电势能增加。
（2）电势的固有性。电势是表示电场能的性 质的一个物理量，电场中某点处电势的大小 是由电场本身决定的，与在该点处是否放入 试探电荷及电荷的电性和电荷量均无关。
8．电势能与电势的区别与联系
电势φ
电势能Ep
物理 反映电场的能的性质的物 反映电荷在电场中某点所具
意义 理量
有的能量
相关 因素
电场中某一点的电势φ的 大小，只跟电场本身有关 ，跟点电荷q无关
D．从M到O的过程中，粒子的加速度可能一直 减小，但速度一定越来越大
12.在静电场中，把电荷量q＝5×10-6C正的 点电荷从A点移动到B点，电场力做功WAB ＝2×10-4J，把这个点电荷从A点移动到C点， 电场力做功WAC＝6×10-4J，若设电荷在B点 时的电势能等于零，试求该电荷在A点和C 点的电势能，以及A点和C点电势。
9．电势和电场强度的关系
电势φ 物理意义 描述电场能的性质
电场强度E 描述电场力的性质
大小
(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
(1)电场中某点的电场强度等 于放在该点的点电荷所受的电 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 位电荷在该点所受到的静电力
电势能的大小是由点电荷q和 该点电势φ共同决定的
大小
电势沿电场线逐渐降低， 规定零电势点后，某点的 电势高于零，则为正值； 某点的电势低于零，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
单位 伏特V
焦耳J
联系
φ＝Ep/q或Ep＝qφ，二者均是标量电势能大小的判断 请熟记，正电荷在电势高的地方电势能大
4．等势面的应用 （1）由等势面可以判断电场中各点电势的 高低。
（2）由等势面可以判断电荷在电场中移动 时静电力做功的情况。
（3）由等势面可以判断电荷在电场中各点 电势能大小的情况
（4）由于等势面和电场线垂直，已知等势 面的形状分布，可以绘制电场线，从而确 定电场的大体分布。
【课堂训练】 1.下列说法中正确的是（ B ） A．静电力做功在匀强电场中与路径无关，静 电力在非匀强电场中与路径有关 B．静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少 C．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各 点的电势、场强都是相等的 D．若将一负电荷从电场中的A点移到B点电 场力做正功，则A点的电势高于B点的电势
（3）等量同种点电荷电场中的等势面：是两 簇对称曲面。如图所示。
①等量同种电荷（正电荷）在连线上电势先减 小后增大，中点的电势最小。 ②等量同种 电荷（正电荷） 在中垂线上中 点的电势最大， 越往两边越小。
（4）形状不规则的带电导体附近的电场线及 等势面。如图甲所示。
（5）匀强电场中的等势面是垂直于电场线的 一簇平行平面。如图乙所示。
5.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。即
EpA=WAO 6.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。
7.电势能是标量。电势能有正、负之分，当 电荷的电势能为正值时，它就比在零电势 能位置的电势能大；为负值时，它就比在 零电势位置的电势能小
3.这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的， 但是可以证明，对于非匀强电场也是适 用 的。
4．若只有静电力做功，则电势能和动能相互 转化，总量保持不变。
电势能
1.电荷在电场中具 有势能，叫做电势能， 可 用 Ep 表示。
2.在电场中移动电荷，静电力做正功，电荷 的电势能减少；静电力做负 功，即电荷克 服静电力做功，电荷的电势能增加。
11.如图所示，在A、B两点固定两个电荷量相等 的带负电点电荷，O点为其连线中点，在其连 线的中垂线上的M点由静止释放一个带正电的 粒子q，若仅在电场力作用下开始运动，则下 列说法中正确的是（BD）
A．粒子将一直沿中垂
线做单方向直线运动
B．整个运动过程中，粒子在O点时速度最大
C．整个运动过程中，粒子的电势能保持不变
3.常见电场等势面分布图，每幅图中，两个相 邻的等势面间的电势之差是相等的。
（1）点电荷电场中的等势面：以点电荷为球 心的一簇球面。如图所示。
（2）等量异种点电荷电场中的等势面：是两 簇对称曲面。如图所示。
①等量异种电荷在连线上从正电荷到负电荷电 势逐渐减小，中点的电势为零。 ②等量异种 电荷的中垂线 是等势面且电 势为零。
高二物理选修3-1 第一章静电场
第4节电势能和电势
静电力做功的特点
1.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，静电力对电荷 所做的功。
（1）q在沿直线从A移往B 的过程中，如图甲所示，
受到的静电力F＝qE，静电 力与位移AB的夹角始终为 θ，静电力对 q 所做
的功为 W＝F ·|AB|·cosθ = qE·|AM|
（2）q在沿折线 AMB 从 A 移往 B 的过程中， 如图乙所示，在 线段 AM 上静电力对 q 所做 的功 W1 = qE·|AM|。在线段 MB 上，由于移 动方向跟静电力
垂直，静电力不做功，
W2＝0。在 整个移动过 程中静电力对 q 所做的
功 W ＝ W1 + W2。所以 W＝qE·|AM|
（3）再使 q 沿任意曲线 ANB 从 A 移动到 B， 如图丙所示。我 们可以用无数组跟静电力垂 直和平行的折线来逼近曲线ANB。 只要q的 移动方向与静电力平行，
静电力都做功，而这些与
静 电力平行的短折线的长
度之和等于 |AM|。因此， 静电力所做 的功还是
W＝qE·|AM|
2.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 电荷经过的路径无关。
EPA=2×10-4J，EPC=-4×10-4J
φA=40V，φC=-80V
13.如图所示，在正点电荷Q的电场中有A、B、C、 D四点，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为 AC的中点，∠A＝30°，A、B、C、D四点的电场 强度大小分别用EA、EB、EC、ED表示，已知EA＝ EC，B、C两点的电场强度方向相同，点电荷Q在 A、B、C三点荷形成的电场中有 A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点 为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂 线上距A点距离也为d的一点，
则下列说法正确的是（BD）
A．EA＝EC＞EB，φA＝φC＞φB B．EB＞EA＞EC，φA＝φC＞φB C．将正点电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过 程中，电势能逐渐减少
矢标性 单位
联系
标量
矢量
V
N/C或V/m
(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，电场强度不一定为零；电势高的地方，电场 强度不一定大；电场强度为零的地方，电势不一定为零；电场 强度大的地方，电势不一定高。
等势面 1．定义：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。 （2）等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强 度方向垂直。 （3）电场线方向总是由电势高的等势面指向 电势低的等势面，两个不同的等势面永不相 交。 （4）电势之差相等的等势面，密的地方，电 场强度大，疏的地方，电场强度小。
C.将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力 先做正功再做负功
D.B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA=UBC
（4）逆着电场线的方向移动负电荷电场力做 正功，电势能减少。
电势
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。
2．电势定义式：如果用φ表示电势，用Ep表示 电荷q的电势能，则：φ=Ep/q 3．在国际单位制中，电势的单位是伏特，符 号为V。意义：如果电荷量为1C的电荷在该点 的电势能是 1J，这一点的电势就是1V，即
D．将负点电荷q沿AB方向移动电场力做负功
9.如图所示，a、b两点处分别固定有电荷量为 +4Q和-Q的点电荷，o是ab连线的中点，e、f是 ab连线中垂线上的两点，c、d是ab连线上的点， 已知ab＝4L，oc＝cb＝bd＝L，oe＜of，则下列 说法正确的是（ AD ）
A.c、d两点场强方向相反
A．φA＞φB B．φA＜φB C．EA＞EB D．EA＝EB
7.某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。 一带电粒子在坐标原点O处由静止释放，仅在 电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正 确的是（ A ）
A．粒子一定带负电
B．粒子在x1处受到 的电场力最大
C．粒子从原点运动到x1过程中，电势能增大 D．粒子能够运动到x2处
3.如图所示的静电场中，实线表示电场线， 虚线表示等势面。则（A ）
A．b、c两点的电势相等 B．a、b两点的电势相等 C．b、c两点的场强相等 D．a、b两点的场强相等
4.如图所示，在A、D两点分别固定+Q和+3Q的 点电荷，B、C在AD的连线上，且AB=BC=CD。 一质子从B点由静止释放，不计重力，在其向 右运动的过程中（ B ） A．加速度一直在减小 B．动能先增加后减小 C．电场力一直做正功 D．电势能先增加后减小
2.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直 径，圆心为O，半径为R，将等电量的异种点电 荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O 点的连线和OC间夹角为300，
静电常量为k，则（ AD ）
A.O点的电场强度大小为kQ/R2
B.O点的电场强度方向由O指向A
C.O点电势小于C点电势
D.试探电荷+q从B点移到D点过程中电势能减少
8.在同一电场中，同样从 A 点到 B 点，移动 正电荷与移动负电荷，电场力做功和电荷 的电势能的变化是相反的，如图所示。
9.静电力做功的正负判断请熟记
（1）顺着电场线的方向移动正电荷电场力做 正功，电势能减少。
（2）顺着电场线的方向移动负电荷电场力做 负功，电势能增加。
（3）逆着电场线的方向移动正电荷电场力做 负功，电势能增加。
（2）电势的固有性。电势是表示电场能的性 质的一个物理量，电场中某点处电势的大小 是由电场本身决定的，与在该点处是否放入 试探电荷及电荷的电性和电荷量均无关。
8．电势能与电势的区别与联系
电势φ
电势能Ep
物理 反映电场的能的性质的物 反映电荷在电场中某点所具
意义 理量
有的能量
相关 因素
电场中某一点的电势φ的 大小，只跟电场本身有关 ，跟点电荷q无关
D．从M到O的过程中，粒子的加速度可能一直 减小，但速度一定越来越大
12.在静电场中，把电荷量q＝5×10-6C正的 点电荷从A点移动到B点，电场力做功WAB ＝2×10-4J，把这个点电荷从A点移动到C点， 电场力做功WAC＝6×10-4J，若设电荷在B点 时的电势能等于零，试求该电荷在A点和C 点的电势能，以及A点和C点电势。
9．电势和电场强度的关系
电势φ 物理意义 描述电场能的性质
电场强度E 描述电场力的性质
大小
(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
(1)电场中某点的电场强度等 于放在该点的点电荷所受的电 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 位电荷在该点所受到的静电力
电势能的大小是由点电荷q和 该点电势φ共同决定的
大小
电势沿电场线逐渐降低， 规定零电势点后，某点的 电势高于零，则为正值； 某点的电势低于零，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
单位 伏特V
焦耳J
联系
φ＝Ep/q或Ep＝qφ，二者均是标量电势能大小的判断 请熟记，正电荷在电势高的地方电势能大
4．等势面的应用 （1）由等势面可以判断电场中各点电势的 高低。
（2）由等势面可以判断电荷在电场中移动 时静电力做功的情况。
（3）由等势面可以判断电荷在电场中各点 电势能大小的情况
（4）由于等势面和电场线垂直，已知等势 面的形状分布，可以绘制电场线，从而确 定电场的大体分布。
【课堂训练】 1.下列说法中正确的是（ B ） A．静电力做功在匀强电场中与路径无关，静 电力在非匀强电场中与路径有关 B．静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少 C．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各 点的电势、场强都是相等的 D．若将一负电荷从电场中的A点移到B点电 场力做正功，则A点的电势高于B点的电势
（3）等量同种点电荷电场中的等势面：是两 簇对称曲面。如图所示。
①等量同种电荷（正电荷）在连线上电势先减 小后增大，中点的电势最小。 ②等量同种 电荷（正电荷） 在中垂线上中 点的电势最大， 越往两边越小。
（4）形状不规则的带电导体附近的电场线及 等势面。如图甲所示。
（5）匀强电场中的等势面是垂直于电场线的 一簇平行平面。如图乙所示。
5.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。即
EpA=WAO 6.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。
7.电势能是标量。电势能有正、负之分，当 电荷的电势能为正值时，它就比在零电势 能位置的电势能大；为负值时，它就比在 零电势位置的电势能小
3.这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的， 但是可以证明，对于非匀强电场也是适 用 的。
4．若只有静电力做功，则电势能和动能相互 转化，总量保持不变。
电势能
1.电荷在电场中具 有势能，叫做电势能， 可 用 Ep 表示。
2.在电场中移动电荷，静电力做正功，电荷 的电势能减少；静电力做负 功，即电荷克 服静电力做功，电荷的电势能增加。
11.如图所示，在A、B两点固定两个电荷量相等 的带负电点电荷，O点为其连线中点，在其连 线的中垂线上的M点由静止释放一个带正电的 粒子q，若仅在电场力作用下开始运动，则下 列说法中正确的是（BD）
A．粒子将一直沿中垂
线做单方向直线运动
B．整个运动过程中，粒子在O点时速度最大
C．整个运动过程中，粒子的电势能保持不变
3.常见电场等势面分布图，每幅图中，两个相 邻的等势面间的电势之差是相等的。
（1）点电荷电场中的等势面：以点电荷为球 心的一簇球面。如图所示。
（2）等量异种点电荷电场中的等势面：是两 簇对称曲面。如图所示。
①等量异种电荷在连线上从正电荷到负电荷电 势逐渐减小，中点的电势为零。 ②等量异种 电荷的中垂线 是等势面且电 势为零。
高二物理选修3-1 第一章静电场
第4节电势能和电势
静电力做功的特点
1.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，静电力对电荷 所做的功。
（1）q在沿直线从A移往B 的过程中，如图甲所示，
受到的静电力F＝qE，静电 力与位移AB的夹角始终为 θ，静电力对 q 所做
的功为 W＝F ·|AB|·cosθ = qE·|AM|
（2）q在沿折线 AMB 从 A 移往 B 的过程中， 如图乙所示，在 线段 AM 上静电力对 q 所做 的功 W1 = qE·|AM|。在线段 MB 上，由于移 动方向跟静电力
垂直，静电力不做功，
W2＝0。在 整个移动过 程中静电力对 q 所做的
功 W ＝ W1 + W2。所以 W＝qE·|AM|
（3）再使 q 沿任意曲线 ANB 从 A 移动到 B， 如图丙所示。我 们可以用无数组跟静电力垂 直和平行的折线来逼近曲线ANB。 只要q的 移动方向与静电力平行，
静电力都做功，而这些与
静 电力平行的短折线的长
度之和等于 |AM|。因此， 静电力所做 的功还是
W＝qE·|AM|
2.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 电荷经过的路径无关。
EPA=2×10-4J，EPC=-4×10-4J
φA=40V，φC=-80V
13.如图所示，在正点电荷Q的电场中有A、B、C、 D四点，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为 AC的中点，∠A＝30°，A、B、C、D四点的电场 强度大小分别用EA、EB、EC、ED表示，已知EA＝ EC，B、C两点的电场强度方向相同，点电荷Q在 A、B、C三点荷形成的电场中有 A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点 为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂 线上距A点距离也为d的一点，
则下列说法正确的是（BD）
A．EA＝EC＞EB，φA＝φC＞φB B．EB＞EA＞EC，φA＝φC＞φB C．将正点电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过 程中，电势能逐渐减少
矢标性 单位
联系
标量
矢量
V
N/C或V/m
(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，电场强度不一定为零；电势高的地方，电场 强度不一定大；电场强度为零的地方，电势不一定为零；电场 强度大的地方，电势不一定高。
等势面 1．定义：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。 （2）等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强 度方向垂直。 （3）电场线方向总是由电势高的等势面指向 电势低的等势面，两个不同的等势面永不相 交。 （4）电势之差相等的等势面，密的地方，电 场强度大，疏的地方，电场强度小。
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【金版教程】2014年高中物理 第一章《第4节 电势能和电势》课件 新人教版选修3-1
(1)电场中某点的电势等于 该点跟选定的标准位置(零 大 电势点)间的电势差
(1)电场中某点的电场强 度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 F (2)E＝ q ，E 在数值上等 于单位正电荷在该点所 受到的静电力
E 小 (2)φ＝ p，φ 在数值上等于 q 单位正电荷在电场中该点 具有的电势能
[答案] (2)3×10 (1)增加了 1.8×10
－5 －5
J
J
1.8×10
－5
J
考点二
电势的理解
电势能具有相对性，那么电势具有相对性吗？
重点诠释 1. 对电势的理解 (1)相对性：电势是相对的，电场中某点的电势高低与电势 零点的选取有关．通常将离场源电荷无穷远处，或地球表面选为 电势零点． (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．
电势沿电场线方向逐渐 下降，选定零电势点后， 大小 某点的电势高于零者，为 正值；某点的电势低于零 者，为负值 单位 伏特(V)
正电荷(＋q)电势能的正 负跟电势的正负相同； 负 电荷(－q)电势能的正负 跟电势的正负相反 焦耳(J)
电势 φ性质
背核心语句 1. 静电力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关； 静电力做的功等于电势能的减少量． 2．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置 时静电力所做的功． 3．沿电场线方向，电势逐渐降低． 4．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.
01课前自主学习
一、静电力做功的特点 1. 静电力做功 在匀强电场中， 静电力做功 W＝qE· lcosθ.其中 θ 为电场力与 位移之间的夹角． 2. 特点 在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的 起始位置 和 终止位置 有关，与电荷 经过的路径 用于匀强电场和非匀强电场． 无关．以上结论适
人教版高中物理选修3-1第一章第4节电势能和电势
（精心整理，诚意制作）1．关于电势的高低，下列说法正确的是( )A．沿电场线方向电势逐渐降低B．电势降低的方向一定是电场线的方向C．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动解析：电场线方向一定是电势降落的方向，反之不一定成立．故A对，B 错，若正电荷初速度与电场线向方，则先向电势高的方向做减速运动，再向电势低的地方运动，故C错，D对。
答案：AD2．某静电场的电场线分布如图1所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则( )图1A．E P＞E Q，φP＞φQ B．E P＞E Q，φP＜φQC．E P＜E Q，φP＞φQ D．E P＜E Q，φP＜φQ解析：根据沿着电场线的方向电势是降落的，可以判断出φP＞φQ；根据电场线的疏密表示电场的强弱，可以判断出E P＞E Q，故选A。
答案：A3.如图2所示，实线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的正确结论是( )A．M点的电势一定高于N点的电势图2B．M点的场强一定大于N点的场强C．由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关D．某电荷在M点或N点具有的电势能与零电势的选取无关解析：沿着电场线电势逐渐降低，所以A正确；根据电场线与等势面垂直，可以作出如图所示电场线，可得E M＞E N，则B正确；M、N两点的电势能之差与零电势的选取无关，C正确；而E p＝qφ，所以电势能的大小与零电势的选取有关。
答案：ABC4．某电场中有M、N两点，它们的电势分别为φM＝－10 V、φN＝－2V，则下列说法中错误的是( )A．M点电势低B．无论电荷是正还是负，同一电荷在M点的电势能总比在N点电势能小C．将1 C的正电荷从M点移到N点，静电力做8 J功D．将1 C的负电荷从M点移到N点，静电力做8 J功解析：电势是标量，正负代表大小，故M点电势低；正电荷在N点时，电势能较高，负电荷在M点时，电势能较高；将1 C的正电荷从M点移至N 点，克服静电力做功8 J，将1 C的负电荷从M点移至N点，静电力做功8 J。
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。
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探究
(tànjiū)一
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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。
高中物理 第一章 静电场 第四节 电势能和电势 教科版选修3-1
电势
[自读教材·抓基础] (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，用 φ 表示。
Ep (2)定义式：φ＝__q__。
(3)在国际单位制中，电势的单位是伏特(V)，1 V＝1 J/C。 (4)电势是 标 量，只有大小，没有方向。 (5)沿着电场线方向，电势逐渐 降低 。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(判一判)
(1)沿电场线方向电势能降低。
()
(2)同一电荷，在电势高的地方电势能大。
()
(3)不同的电荷在电场中的同一点具有不同的电势能。( )
答案：(1)× (2)× (3)√
正值时，它就比在零电势能位置的电势能 大 ；为负值时，它就比 在零电势位置的电势能 小 。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(想一想)
(1)A 电荷的电势能 EpA＝3 J，B 电荷电势能 EpB＝－4 J，
则 EpA＞EpB。
()
(2)若选定了某一零势能面，有 EpA＞EpB 那么选定另一零势
解析：(1)从 A 点移到 B 点，克服电场力做功 6×10－4 J，电势能 增加 6×10－4 J，由于 A 点的电势能为零，故 B 点电势能为 6×10 －4 J。从 B 点移到 C 点，电场力做功 9×10－4 J，电势能减少 9×10 －4 J，故 C 点电势能为－3×10－4 J。由于 A 为零势能点，故 A、 C 间的电势能之差为 3×10－4 J。 (2)以 B 点为零势能点，将电荷从 A 点移到 B 点，电势能增加 6×10－4 J，B 点电势能为零，故 A 点电势能为－6×10－4 J。从 B 点移到 C 点，电势能减少 9×10－4 J，故 C 点电势能为－9×10 －4 J，A、C 间的电势能之差为 3×10－4 J。 答案：(1)6×10－4 J －3×10－4 J 3×10－4 J (2)－6×10－4 J －9×10－4 J 3×10－4 J
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
高中物理人教版选修3-1第1章第4节 电势能和电势(高三复习课)课件
A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大 C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势 图44-9 【解析】由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做 的是减速运动，故电场力向上，A错；粒子由M到N电场力做 负功，电势能增加，动能减少，速度增大，故B对，C错；由 于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电 势的高低，C错. 【答案】B
பைடு நூலகம்
ΔEAB=EB-EA=-WAB.
(1)场源电荷判断法——离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能 越大，试探负电荷的电势能越小.
(2)电场线法——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.
(3)做功判断法——无论正负电荷，电场力做正功，电荷的电势能 就一定减小；电场力做负功，电荷的电势能就一定增大.
故带电小球可以到达圆弧最高点D.
（2）带电小球在运动过程中受重力、电场力的合力为：
F = （mg）2 + (qE)2 1N
方向：与竖直方向的夹角 θ = arctan 4 = 53o（如图44-7乙
3
所示）
故当小球滑至P点，即∠POB=53°时，小球对圆弧的压力
最大. 设小球在P点的速度大小为vP，对轨道压力为FN，有：
其定义式为：
U AB
= WAB q
= A - B
2.决定式：UAB=Ed,适用于匀强电场. 3.电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为伏特，简称伏；符号
为V.
1 V=1 J/C,即1 C的正电荷在电场中由一点移到另一点,电场力所做的
功为1 J,则这两点间的电势差就是1 V.
4.电势（差）与电场强度的关系
பைடு நூலகம்
ΔEAB=EB-EA=-WAB.
(1)场源电荷判断法——离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能 越大，试探负电荷的电势能越小.
(2)电场线法——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.
(3)做功判断法——无论正负电荷，电场力做正功，电荷的电势能 就一定减小；电场力做负功，电荷的电势能就一定增大.
故带电小球可以到达圆弧最高点D.
（2）带电小球在运动过程中受重力、电场力的合力为：
F = （mg）2 + (qE)2 1N
方向：与竖直方向的夹角 θ = arctan 4 = 53o（如图44-7乙
3
所示）
故当小球滑至P点，即∠POB=53°时，小球对圆弧的压力
最大. 设小球在P点的速度大小为vP，对轨道压力为FN，有：
其定义式为：
U AB
= WAB q
= A - B
2.决定式：UAB=Ed,适用于匀强电场. 3.电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为伏特，简称伏；符号
为V.
1 V=1 J/C,即1 C的正电荷在电场中由一点移到另一点,电场力所做的
功为1 J,则这两点间的电势差就是1 V.
4.电势（差）与电场强度的关系
高中物理 第一章 静电场 第4节 电势能电势与电势差课件 教科版选修3-1
第一章 静电场
第 4 节 电势能 电势与电势差
第一章 静电场
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.（重点） 3.知道电势的概念. 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. 4.会用公式 UAB＝φA－φB 及 UAB＝WqAB进行有 关计算.（重点和难点）
一、电场力做功的特点 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． 二、电势能 1．定义：电荷在__静__电__场____中具有的势能叫做电势能，用符号 Ep 表示．
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．公式表达为__W_A_B_＝__E__pA_－__E__pB___．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． 3．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．
(4) 特 点 ： ① 相 对 性 ： 电 场 中 各 点 电 势 的 高 低 与 所 选 取 的 __零__电__势 ___的位置有关，一般情况下选取_无__限__远___或__地__球____ 为零电势位置． ②标矢性：电势是_标___量，只有大小，没有方向但有正负．若 电场中某点的电势为负，说明该点的电势比参考点的电势低___． (5)判断电势高低的方法：沿电场线的方向电势降低． 2．电势差
1．静电力做功与重力做功的相同点是什么？ 提示：二力做功，与路径无关，只与始末位置有关．
Hale Waihona Puke 三、电势与电势差 1．电势 (1)定义：检验电荷在电场中某点的_电__势__能____与其___电__荷__量__的 比值即为电场中该点的电势，它在数值上等于单位_正__电__荷_____ 由该点移到__参__考__点____ (零电势点)时电场力所做的功． (2)物理意义：反映电场各点的能的性质． (3)公式：φ＝Eqp，电势的单位为____伏__特____，符号是______V___， 1 V＝1 ____J_/C_____．
第 4 节 电势能 电势与电势差
第一章 静电场
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.（重点） 3.知道电势的概念. 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. 4.会用公式 UAB＝φA－φB 及 UAB＝WqAB进行有 关计算.（重点和难点）
一、电场力做功的特点 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． 二、电势能 1．定义：电荷在__静__电__场____中具有的势能叫做电势能，用符号 Ep 表示．
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．公式表达为__W_A_B_＝__E__pA_－__E__pB___．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． 3．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．
(4) 特 点 ： ① 相 对 性 ： 电 场 中 各 点 电 势 的 高 低 与 所 选 取 的 __零__电__势 ___的位置有关，一般情况下选取_无__限__远___或__地__球____ 为零电势位置． ②标矢性：电势是_标___量，只有大小，没有方向但有正负．若 电场中某点的电势为负，说明该点的电势比参考点的电势低___． (5)判断电势高低的方法：沿电场线的方向电势降低． 2．电势差
1．静电力做功与重力做功的相同点是什么？ 提示：二力做功，与路径无关，只与始末位置有关．
Hale Waihona Puke 三、电势与电势差 1．电势 (1)定义：检验电荷在电场中某点的_电__势__能____与其___电__荷__量__的 比值即为电场中该点的电势，它在数值上等于单位_正__电__荷_____ 由该点移到__参__考__点____ (零电势点)时电场力所做的功． (2)物理意义：反映电场各点的能的性质． (3)公式：φ＝Eqp，电势的单位为____伏__特____，符号是______V___， 1 V＝1 ____J_/C_____．
人教版高中物理选修3-1第4节电势能和电势
（精心整理，诚意制作）第4节电势能和电势1.静电力做功与路径无关，只与电荷的初、末位置有关；静电力做的功等于电势能的减少量。
2．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。
3．沿电场线方向，电势逐渐降低。
4．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。
静电力做功的特点、电势能[自学教材]1．静电力做功的特点(1)在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的运动路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。
这跟重力做功的特点类似。
静电力的功是标量，但有正功、负功之分。
(2)上述结论虽然是以匀强电场为例推导得出的，但适用于任何电场。
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[特别提醒](1)电势能的变化是通过静电力做功实现的，重力势能的变化是通过重力做功实现的。
(2)在同一电场中，同样从A点到B点，移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能的变化是相反的。
(3)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，而电场对其中的电荷既可产生引力，也可产生斥力，所以计算静电力的功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向等，以便确定功的正负和电势能的变化情况。
2．电势能大小的判断方法用电场力做功的方法来判断：把电荷从A点移到B点，(1)若电场力做正功，则该电荷的电势能减少，即E p A>E p B，电场力做多少正功，电势能就减少多少。
( 2)若电场力做负功(也可以说是克服电场力做功)，则该电荷的电势能增加，即E p A<E p B，电场力做多少负功，电势能就增加多少。
1．下列说法中正确的是( )A．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能就越大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就越大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就越大解析：无穷远处的电势能为零，电荷从电场中某处移到无穷远处时，若电场力做正功，电势能减少，到无穷远处时电势能减为零，电荷在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，电势能由零增大到某值，此值就是电荷在该点的电势能值，因此，电荷在该点的电势能等于电荷从无穷远处移到该点时，克服电场力所做的功，故C正确，D错误。
选修3-1第一章第4节、电势能和电势
点评:电势的确定首先要确定零电势处, 且电势可以为负.
1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?
沿着电场线的方向，电势逐渐降低。
2.如何确定电场中某点的电势? (提示:类比于电势能的确定.)
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.)
3.电势为负数时,负号表示方向吗?
A B
讨论电势能与电荷的比值? 取O点的电势能为零, 则:
A
+
L
E
θ
O
EPA = q E L COSθ
E PA ELC O Sθ q
三. 电势
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
2. 公式:
EP q
符号为V
3. 单位: 伏特
1 V = 1 J/C
对电势的理解
• 1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零 点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般 选地面和无穷远为零势能面。 • 2：电势的固有性：电场中某点的电势的大小是 由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放 什么电荷无关。 • 3：电势是标量,在规定了零电势后，电场中各 点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表 示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。 • 4：用 EP , 计算时EP,q, 都带正负号。
q
例3. 将一电量为 q 2 106 c 的点电 荷从电场中一点P移至电场中某点A, 电 场力做 功 4 105 J ,求A点的电势.
设场外一点P的电势为 p
0
解: 从P
A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 105 J
EPA 4 105 A V 20V 6 q 2 10