1.4 电势和电势差

二、电势差 1、定义：电荷在电场中A、B两点间移动时电场力对
电荷做的功与电荷的所带电量的比值
U AB = WAB /q
2、决定因素：有电场本身性质决定，与 W 、q 无关 AB
3、物理意义：反映电场能的性质
4、绝对性：反映电场中两点间的电势差只与两点位 置有关，与电势零点的选取无关。
高度差只与两点位置有关，与参考平面的选取无关
➢ 4.如图1－4－10所示，A、B是一条电场线上的两点，一带正电的点电荷 沿电场线从A点运动到B点，在这个过程中，关于电场力做功的说法正确
的是( )
➢ A．电场力做正功 ➢ B．电场力做负功 ➢ C．电场力不做功 ➢ D．电场力先做正功后做负功
➢ 【解析】 正电荷的受力方向由A指向B，所以由A到B，电场力做正功．
3、在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功， 则( )
➢ A．b点的电场强度一定比a点大
➢ B．电场线方向一定从b指向a
➢ C．b点的电势一定比a点高
➢ D．该电荷的动能一定减小
【解析】 将正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，说明正电 荷的电势能增加，电势升高，故b点的电势一定比a点高，C正确； 但是a、b两点不一定在同一条电场线上，故B错误；从做功情况 反映不出电场力的大小，也不能反映电场的强弱，故A错误；动 能的变化取决于合外力做功，电场力做了负功不代表合外力也做 负功，所以动能不一定减小，故D错误． 【答案】 C
(3)某点的电势与零电势点的选取有关，两点间的电势 差与零电势点的选取无关．
(4)电场中各点的电势虽是由电场本身确定，但它的数 值大小又与零电势点的选择有关，是相对量；两点间的电势 差是由电场中两点的位置决定的，两点电势差的数值是固定 不变的，它不随零电势点的不同而改变．
电势与电势差对比
概念 比较内容
三、电势
1、定义：电场中A点的电势在数值上等于把单位正电荷从 A点移动到参考点P点时电场力所做的功，用φA表示
2、定义式：
A
W AP q
3．电势的标量性：电势是标量，只有大小，没有方向， 但有正负之分，电势为正表示比零电势高，电势为负表示 比零电势低，在用公式计算时，应代入各自的正负号。 4．电势的相对性：零电势点的选取原则：一般选大地或 无穷远处为零电势，只有选取了零电势点才能确定某点的 电势大小． 5．电势是描述电场性质的物理量，决定于电场本身，与 试探电荷无关．
2．关于电势差的说法中，正确的是 （ B ）
A、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功
B、1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点 间的电势差就是1V
C、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
D、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
电势φ
电势能与电量的
定义
比值φ＝EP q
区
由电场和在电场
别 决定因素 中的位置决定
电势差 U
电场力做功与电量 比值 U＝W
q 由电场和场内两点 位置决定
相对性
有，与零电势点 无，与零电势点的选
的选取有关取无关四、等 Nhomakorabea面1．定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。
2．等势面的性质
zxxk
（1）沿等势面移动电荷时，电场力不做功
1．电场力做功的特点． 如图所示，在电场中将电荷 q 从 A 点移到 B 点，沿着 ①②③不同的路径，电场力做功相同，说明电场力做功与路 径无关，只由电荷的始末位置决定．
1．电势能． (1)概念：电荷在电场中所具有的势能． (2)对电势能的理解： ①与重力势能类似，电势能在选取零势能位置后，才 能有绝对的大小． ②一般选取无限远或大地作为零势能位置．
1.电场力做功的特点
电场力对某电荷所做的功,与该电荷的初末位置有关， 与电荷经过的路径无关. (1)虽然此结论从匀强电场中推导出来，但也适用于非匀 强电场. (2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了， 移动电荷做的功就是确定值.
2.电场力做功与电势能变化的关系
电场力做正功，电势能减少,减少的电势能等于电场力 做的功.电场力做负功，电势能增加，增加的电势能等于 克服电场力做的功，公式表达为WAB＝EpA－EpB.
（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）电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势面疏
（4）任意两个电势不等的等势面不能相交
1．右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b 今
将一电荷＋q从a移到b则（ C ）
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； C.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。
5、电势差是标量，但可以是正值，也可以是负值
6、电势差与电场力 (1)电场力做功的求解方法
①WAB＝qUAB既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场． ②W＝Fd＝qEd适用于匀强电场．公式中d表示初末位置间
沿电场线方向的距离．
③WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp适用于任何电场．
以上公式可以互相导出，应用时注意它们的适用条件，根 据具体情况灵活选用公式．
高处具有的电势能大，即 A 点的电势φA>0，则
φ
A
＝Ep q
A＝11..02× ×1100－－84
J ＝1.2×104 C
V.
(2)A 点的电势是由电场本身决定的，跟 A 点是否有电荷
存在无关，所以 q 未移入电场前，A 点的电势仍是 1.2×104 V.
第一章 电场
第四节 电势和电势差
电场力可以将两个带同种电荷的小球排斥开， 也可以将两个带异种电荷的小球吸引到一起，说 明电场力可以对电荷做功．电场力做功具有什么 特点呢？我们知道，功是能量转化的量度，那么 电场力做功时有什么能参与了转化呢？本节就是 要从能量的角度探究静电场的性质．
一、电场力做功与电势能的关系
6．判断电势高低的方法：(1)利用电场线：沿着电场线
方向电势逐渐降低(此为主要方法)；(2)利用公式φ＝ Ep/q判断，即在正电荷的电势能越大处，电势越高，负
电荷电势能越大处，电势越低．
2．电势与电势差的关系． (1)电势与电势差都是反映电场本身的性质(能的性质) 的物理量，与试探电荷无关．也是采用比值定义法． (2)UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA.
➢ 【答案】 A
5．如果把q＝1.0×10－8 C的电荷从无穷远移至电场 中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，选 取无穷远处为势能零点，那么；
(1)A点的电势及q在A点的电势能各是多少？
(2)q未移入电场前A点的电势是多少？
【解析】 (1)据电势能的改变量等于电场力做的功，所
以 q 在 A 点的电势能：EpA＝W＝1.2×10－4 J ．正电荷在电势