第四节 电势能和电势
电势能和电势 课件
A
l
O
E PA1 E q l cos EPA1 E l cos
q
EPA2 E 2q l cos EPA1 E l cos
2q
决定某一点的性质
电势
（1）内容：电荷 在电场中某点的电势能 与它的电荷量的比值， 叫做这点的电势。
A
EP q
（2）单位：伏特（V）
（3）物理意义：用来 描述电场中能量性质的 一个物理量
电势能：电荷在电场中 具有的与电荷位置有关 的能，叫电势能。电势 能用Ep表示。
重力势能
gA
功能关系
电势能
EA
B
B
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。
WAB EPA EPB
静电力做正功， 电势能减少；静电力 做负功，电势能增加。
静电力做的功等于 电势能的减少量。
结论：静电力做功只与电荷的初末沿电场线 方向的位移有关，与电荷经过的路径无关。
二、电势能：
1、电势能与重力势能的比较
重力势能
gA
电势能
EA
B
重力做功与通过的路 径无关，只与始末位 置的相对高度有关。
重力势能：物体由 于位置而具有的能 量，叫重力势能 （EP）。
B
静电力做功与通过的路径 无关，只与始末位置在电 场线方向的距离有关。
（4）电势是标量，只有大 小，没有方向，但可正可 负。相对与零势面的。
（5）电势高低的判断方法
（1)计算法： A
EPA q
注意：计算需带符号
A
B
A B
(2)电场线法：顺着电场
线的方向电势越来越低。
电势高低看箭头。
高中物理 第一章 静电场 第4节 电势能和电势(含解析)
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。
5．无论粒子电性如何，当粒子垂直进入匀强电场后，电场力一定做正功。
一、静电力做功的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，与电荷经过的路径无关。
二、电势能1．概念电荷在静电场中具有的势能。
用E p表示。
2．静电力做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，W AB＝E p A－E p B。
错误!3．电势能的大小 电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。
4．零势能位置 电场中规定的电势能为零的位置，通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零。
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：φ＝E p q。
3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1 V ＝1 J/C 。
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，一般情况下取无穷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。
5．与电场线关系：沿电场线方向电势逐渐降低。
四、等势面1．定义电场中电势大小相同的各点构成的面叫做等势面。
2．等势面与电场线的关系(1)电场线跟等势面垂直。
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
1．自主思考——判一判(1)只要电荷在电场中移动，电场力一定做功。
(×)(2)电场力做功与重力做功类似，与初末位置有关，与路径无关。
(√)(3)电势有正、负，是矢量。
(×)(4)在匀强电场中沿电场线方向，电势降低最快。
(√)(5)等势面上，不仅各点电势相同，电场强度也一定相同。
(×)(6)电势能是相对的，规定不同的零势能点，电荷在电场中某点的电势能不同。
第一章静电场第4节电势能和电势(详细答案解析)
第4节 电势能和电势1．静电力做功与电势能变化的关系 静电力做正功，电荷的电势能一定减少，静电力做负功时，电荷的电势能一定增加，静电力做的功是电荷电势能变化的量度，若电荷在电场中从A 点移动到B 点，则W AB ＝E PA －E PB .2．电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时电场力做的功，若规定电荷在B 点的电势能为零，E PB ＝0则E PA ＝W AB .3．电势反映了电场的能的性质．电势与电势能的关系是：φ＝E P q.电势的大小仅由电场本身决定，与电荷q 的大小、电性无关．电势是标量，但有正负之分，电势降落最快的方向就是电场线的方向．4．电场中电势相等的各点构成的面叫等势面，等势面的性质有：(1)在等势面上移动电荷，电场力不做功，说明电场力方向与电荷移动方向垂直，即等势面必定与电场线垂直．(2)沿着电场线的方向，电势降低，显然，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．5．下列说法正确的是( )A ．电荷从电场中的A 点运动到了B 点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B ．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C ．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立答案BC解析电场力做的功和电荷的运动路径无关，所以选项A错误；电场力做功只和电荷的初末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C正确；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，D错．6．外力克服电场力对电荷做功时( )A．电荷的动能一定增大B．电荷的动能一定减小C．电荷一定从电势能大处移到电势能小处D．电荷一定从电势能小处移到电势能大处答案 D7．如图1所示，Q是带正电的点电荷，P1、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( )图1A．E1>E2，φ1>φ2B．E1>E2，φ1<φ2C．E1<E2，φ1>φ2D．E1<E2，φ1<φ2答案 A8．图2中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定( )图2A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力答案AD解析本题考查考生对电场线的掌握情况．由于沿电场线方向电势逐渐降低，故φM>φ，A项正确，B项错误；由电场线疏密程度表示场强大小知，E M<E N，电场力F＝qE，所N以粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，C项错误，D项正确．【概念规律练】知识点一电场力做功的特点图31．如图3所示，在电场强度为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3＝________.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是____________________．答案qELcos θqELcos θqELcos θ电场力做功的大小与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关解析路径AB、ACB、曲线ADB在电场线方向上的投影都是BC＝Lcos θ.因此沿这三条路径电荷由A运动到B，电场力做的功都是qELcos θ.因此电场力做功的特点是：与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关．点评电场力做功的大小与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关．知识点二电场力做功与电势能变化的关系2．如图4所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示．由图可知( )图4A．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，动能减少答案AC解析因为运动的粒子带正电，从其轨迹弯曲情况可判定受到的是库仑斥力，所以场源电荷必定为正电荷，即电势高低关系为φa>φb>φc.因此φK＝φN<φM<φL.所以由K到L过程中电场力做负功．电势能增加，A、C正确．由L到M过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，B、D错误．点评(1)电场力做功与路径无关，所以当电场中两点的位置确定后，在两点间移动电荷时电场力做功是确定的值，也就是说电荷的电势能变化量是确定的．(2)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，其他力做功不会引起电势能的变化．(3)电场力对电荷做正功，电势能一定减少；电场力对电荷做负功，电势能一定增加．电场力做了多少正功，电势能就减少多少；电场力做了多少负功，电势能就增加多少．3．如图5所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则( )图5A ．若q 是正电荷，q 在N 点的电势能比在M 点的电势能大B ．若q 是负电荷，q 在M 点的电势能比在N 点的电势能大C ．无论q 是正电荷，还是负电荷，q 在M 、N 两点的电势能一样大D ．无论q 是正电荷还是负电荷，q 在M 点的电势能都比在N 点的电势能小答案 AB解析 由两个等量的正点电荷周围的电场线的分布情况可知，两点电荷连线的中垂线上的电场方向是：由连线的中点沿中垂线指向无穷远处．正电荷从N 点移到M 点，电场力做正功，电势能减小；负电荷从N 点移到M 点，电场力做负功，电势能增大．选项A 、B 正确．知识点三 电势4．关于电势，下列说法正确的是( )A ．电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功B ．电场中某点的电势与零电势点的选取有关C ．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D ．电势是描述电场能的性质的物理量答案 ABD解析 由电势的定义可知A 正确．由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故B 正确．虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，因此C 错误．电势与电势能相联系，它是描述电场能的性质的物理量，故D 正确．点评 (1)电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关，电势的大小为φ＝E p q. (2)电势是相对的，电势零点的选取是任意的，但以方便为原则．如果没有特别规定，一般选无穷远或大地的电势为零．(3)电势是标量，只有大小，没有方向，在规定了零电势点后，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电势点电势高，负值表示该点电势比零电势点电势低，所以，同一电场中，正电势一定高于负电势．5．如果把q ＝1.0×10－8 C 的电荷从无穷远移到电场中的A 点，需要克服静电力做功W ＝1.2×10－4 J ，那么，(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是什么？(2)q 未移入电场前A 点的电势是多少？答案 (1)1.2×10－4 J 1.2×104 V (2)1.2×104 V解析 (1)静电力做负功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零，即φ∞＝0，E p ∞＝0.由W ∞A ＝E p ∞－E pA 得E pA ＝E p ∞－W ∞A ＝0－(－1.2×10－4 J)＝1.2×10－4 J再由φA ＝E PA q得φA ＝1.2×104 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 移入电场前，A 点的电势仍为1.2×104 V.知识点四 等势面6．如图6所示，实线表示一簇关于x 轴对称的等势面，在轴上有A 、B 两点，则( )图6A ．A 点场强小于B 点场强B ．A 点场强方向指向x 轴负方向C ．A 点场强大于B 点场强D ．A 点电势高于B 点电势答案 AD 解析 由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相对应的电场线分布，如右图所示，则可知A、B两点处的场强方向应与x轴同向，由电场线的疏密可知，A点处的场强E A小于B点处的场强E B，故正确选项为A、D.7．如图7所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷．现从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相等的带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N，M、N两点都位于圆周c上，以下判断正确的是( )图7A．两粒子带同种电荷B．两粒子带异种电荷C．到达M、N时两粒子速率仍相等D．到达M、N时两粒子速率不相等答案BD解析由两个粒子轨迹的弯曲情况可看出，到达M的粒子受的是库仑斥力，到达N的粒子受的是库仑引力，所以两个粒子电性一定不同，A错误，B正确；因为P和M、N不在同一个等势面上，所以由P到M和由P到N时电场力都要做功，但因P到M的过程中是在斥力作用下靠近，电场力做负功，所以动能减少，故v M<v P；由P到N的过程中是在引力作用下靠近，电场力做正功，所以动能增加，故v N>v P，因此到达M、N两点时速率v M<v N，C错误，D正确．【方法技巧练】电场中电势高低的判断方法8．在静电场中，把一个电荷量q＝2.0×10－5 C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0×10－4 J，由N点移到P点，静电力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势高低关系是怎样的？答案φN>φM>φPN静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确定N 点在M点左侧．由N→N静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确定N点在M点左侧．由N→P静电力做负功，即沿着电场线方向移动，又因1.0×10－3 J>6.0×10－4 J，所以肯定移过了M点，所以P点位于M点右侧．这样，M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.方法总结电场中两点电势高低的比较方法：(1)根据电场力做功判断①在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势是降低的，如果电场力做负功，则电势升高．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．(2)根据电场线确定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①如果在两点间移动正电荷时：电势能增加，则电势升高；电势能减少，则电势降低．②如果在两点间移动负电荷时：电势能增加，则电势降低；电势能减少，则电势升高．1．下列关于电势高低的判断，正确的是( )A．负电荷从A点移到B点时，电场力做负功，A点的电势一定较高B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点的电势一定较低D．正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点的电势一定较高答案AC2．若带正电荷的运动小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( )A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动答案 D解析由于不知小球的初速度情况，故不能确定小球运动方向．图83．如图8所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是( )A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加答案 C解析粒子带负电，所受电场力沿电场反方向，在接近M点的过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，A、B错误，粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确，因为动能先减小后增加，所以电势能先增加后减小，D错误．4．某电场的部分电场线如图9所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是( )图9A．粒子一定是从B点向A点运动B．粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D．电场中A点的电势高于B点的电势答案 C5．如图10所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4是运动轨迹与等势面的一些交点．由此可以判定( )图10A．电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等B．O处的点电荷一定带正电C．a、b、c三个等势面的电势关系是φa >φb>φcD．电子运动时的电势能先增大后减小答案AD解析电子在运动过程中只有电场力做功，只有电势能和动能的转化，因而电势能与动能的总和不变，A正确．从运动轨迹的弯曲情况可知电子受排斥力作用，所以可判断O点处的电荷为负电荷，根据负点电荷的电场分布可知D正确，C错误．6．下列4个图中，a、b两点电势相等、电场强度矢量也相等的是( )答案 D解析匀强电场的等势面是一系列的平行平面，A中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；B中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强矢量大小相等、方向不同；C中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强矢量的方向是平行于中垂线的，而且都指向外侧，故两点的场强矢量的方向不同；在D中，a、b两点的电势相等，场强矢量的方向是沿连线的，而且方向相同，故本题选D.7．如图11所示，实直线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的三条等势线，由图可以得出的正确结论是( )图11A．M点的电势一定高于N点的电势B．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点具有电势能与零电势的选取无关答案ABC8．如图12所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是( )图12A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能减小答案AC解析在＋Q、－Q连线上及延长线上三个区间内场强方向如图所示，由对称关系可知，在Q左侧与P(－Q)间等距的P′点应与P点场强相同，故选项A正确．在（-Q）、+Q之间各处场强均大于（-Q）、P之间各处场强，故试探电荷+Q从P移至O点过程中，P→(－Q)做正功W1，由(－Q)→O电场力做负功W2，由上面分析知，|W2|>W1，故电势能增大．C正确．9．在光滑的绝缘平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图13所示．若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点运动到d点的过程中( )图13A．先做匀加速运动，后做匀减速运动B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C．电势能与机械能之和先增大，后减小D．电势能先减小，后增大答案 D解析这是等量同种电荷形成的电场，根据这种电场的电场线分布情况，可知在直线bd上正中央一点的电势最高，所以B错误．等量同种电荷形成的电场是非匀强的，所以A 错误．负电荷由b到d运动的过程中先加速后减速，动能先增大后减小，则电势能先减小后增大，而由能量守恒定律可知电势能与机械能之和保持不变，所以C错误，D正确．10．有一带负电的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4 J．从B点移到C点，电场力做功9×10－4 J，问：(1)若以A为零势能点，B、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？(2)若以B为零势能点，A、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？答案见解析解析电场力做功和电势能变化的关系，既适用于正电荷，又适用于负电荷．(1)电荷从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．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)由(1)知，以B点为零势能点，电荷从A点移到B点，电势能增加6×10－4 J后电势能成为零，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.11．图14为电场的电场线，现将一电荷量q＝－3.0×10－9C的负电荷从A点移到B 点、从B点移到C点，从C点移到D点电场力做功分别为：W AB＝3.0×10－8 J、W BC＝1.5×10－8 J、W CD＝9.0×10－9 J．若取C点电势为零，试求A、B、D三点电势．图14答案 －15 V －5 V 3 V解析 根据电势的概念求解：电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势能点时，电场力所做的功．由于本题中移动的是负电荷，故不难理解：A 、B 、D 三点的电势应等于单位负电荷由该点移到零势能点(C 点)时，电场力所做的功的负值，即φA ＝－W AC |q|＝－W AB ＋W BC |q|＝－3.0×10－8＋1.5×10－83.0×10－9V ＝－15 V φB ＝－W BC |q|＝－1.5×10－83.0×10－9V ＝－5 V φD ＝－W DC |q|＝W CD |q|＝9.0×10－93.0×10－9V ＝3 V.。
课件9：1.4 电势能和电势
4、等势面：电场中电势相同的各点构成的面
5、等势面的特点： 电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面
指向电势较低的等势面 等差等势面密处场强大、电场线密，等差等势
面疏处场强小、电场线疏
B E
+q
A
F
M
W F cos • AB qE • AM
B E
+q
A
M
W qE • AM
结论： 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。
(对于非匀强电场也适用)
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。
电势能符号： Ep
E
v
A+
Νν：拗 Nu Ξξ：克西 Xi Οο：欧麦克轮 Omicron ∏π：派 Pi Ρρ：柔 Rho ∑σ：西格玛 Sigma Ττ：套 Tau Υυ：宇普西龙 Upsilon Φφ：fai Phi Χχ：器 Chi Ψψ：普赛 Psi Ωω：欧米伽 Omega
复 习一、电势能 1.静电力做功与电势能变化的关系
2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面， 任意两个等势面都不会相交；
3、等差等势面越密的地方电场强度越大
+
－
以点电荷为球心的一簇球面
四. 等势面的用途
1.利用等势面可以形象地描述电场具有能的性质． 2.由等势面来绘制电场线．
实际中测量电势比测定场强容易，所以常用等势 面研究电场，先测绘出等势面的形状和分布，再根据 电场线与等势面相互垂直，绘出电场线分布，这样就 知道了所研究的电场．
电场的力的性质我们必须用场强E来描述，那 么电场的能的性质我们又应该用什么物理量来描 述呢？能否用“电势能”呢？
第四节 电势能和电势
1、定义： 电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。
3、等势面的特点： （1）在同一等势面上的任意两点移动电荷，电场 力不做功 （2）电场线（或E）⊥等势面，且由电势较高的等 势面指向电势较低的等势面 （3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合
（4）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场 强小、电场线疏 （5）沿电场方向电势降低最快 （6）匀强电场中电势均匀变化。
A B
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、定义式：
EP q
（EP及q含符号）
电场中某点的电势由电场本身性质决定（与检验 电荷无关）
3、单位：伏特，符号为V
1V＝1J/C 物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是 1J，则该点的电势就是1V 4、电势是标量（只有大小，没有方向；但有正有负）
5、电势具有相对性
一般选取离场源电荷无穷远电势为0 实际应用中常取大地电势为0
讨论：
EP q
（一般，选无穷远处电势为零）
+Q
+q, EP为正，φ为正
-q, EP为负，φ为正 +q, EP为负，φ为负 -q, EP为正，φ为负
-Q
电场中某 点的电势 由电场本 身性质决 定（与检 验电荷无 关）
c
b
a
L M
N
K
如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若 将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c 经b移动到d电场力做正功W2，则：
A .W 1 W 2， 1 2 B .W 1 W 2， 1 2 C .W 1 W 2， 1 2 D .W 1 W 2， 1 2
3_第一章第四节：电势能电势
W=-∆EP=EP1-EP2 保守力做正功，对 应势能必减少。反 之，增加。.
势能求 解的一 般方法
EP=W
相对 性
零势能面的位置不同，则势能不同。一般规定无穷远或大地为零势能面。
Q
+
A
B
1）带电量q=+2C试探电荷在A处和B处的电势能分别为EpA和EpB，哪一个更大， 是正值还是负值？ （结论：沿着保守力的方向电势能降低，此处可以将保守力想象成重力。） 2）若q=-2C，电势能E'pA 与E'pB，哪一个更大，是正值还是负值？ 3）E'pA与EpA哪个更大？ 4）若把 q=+2C的试探电荷，从A点到无穷远处，电场力做功为6J，则EpA=？ 若q=+4C，仍旧从A点移动到无穷远处，EpA=？ 若q=+6C，……EpA=？ 若q= -2C，……EpA=？
A
电势降低的方向一 定是电场线的方向？
D
C
B
问：
沿不同路径AB、AC、AD电势差有何关系？
沿哪条线电势降低最快？（即在单位长度上哪条线电势 变化量大？） 结论：沿着电场线的方向，电势降低最快。
5、如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已 知MQ<NQ，下列叙述正确的是( ) A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷 做功，电势能减少 B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷 做功，电势能增加 C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷 做功，电势能减少 D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路 径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所 做的功，电势能不变
总结
三种力和对应势能的关系都是相同的 重力势能 电势能 弹性势能
第一章 第4节 电势能 电势与电势差
Ep A Ep B
重力做功特点： 1、与路径无关。 2、与初末位置的高度差有关
E p mgh
电场力做功与路径无关， 与电荷运动的初、末位置有关 。
非匀强电场也适用
把正电荷沿 不同路径从A 点移到B电场 力做功？
丙 甲
B
A
q
+
ө
F
乙
M
沿甲路径电场力做功: 沿乙路径电场力做功: 沿丙路径电场力做功:
第一章 静电场
第4节 电势能 电势与电势差
Electric potential enery\ Electric potential\ Electric potential difference
玉林中学 万军
本节要用到的 方法：
类比思想
电场和重力场 相似
重力做功特点 hA
hB
WAB mgh mghA mgh B
重力场
1.重力场强度 g=G/m 2.重力 G=mg
3.重力做功：与路径无关, W=mg△h 4.高度差 g△h=w/m
静电场
1.电场强度 E=F/q 2.电场力 F=qE
3.电场力做功：与路径无关,
W=qEd
4.电势差 UAB=WAB/q △h=h1— h2 ５.电势差与电势的关系
５.高度差与高度的关系
q
A+
F
1、定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能 2、符合：Ep 3、单位：焦耳（J ） 4、是 标量 5、计算式： 有正负号
B
正号：比参考点 的势能 大 负号：比参考点 的势能 小
E p q 注：公式要带符合
6、电场力的功 与 电势能 关系： WAB E p A E p B
电势电势差电势能
第四节、电势能和电势第五节、电势差一、静电力做功的特点分析试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。
（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线线A到B结果都一样，即W=qEL AM =qEL AB cos在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，与__________有关，与电荷的__________无关。
二、电势能EP1.电势能：电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。
2．电荷在电场中两点间运动时静电力做功与电荷在初末位置所具有的电势能之间的关系：W AB= 。
3．电荷在某点具有的电势能，等于静电力把它从该点移到所的做的功。
静电力做的功等于电势能的减少。
注意：①．电场力做正功，电荷的电势能；电场力做负功，电荷的电势能②．电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。
③．求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A具有的电势能E P等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。
即E P=W④．求电荷在电场中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，电荷在A点电势能在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能，电荷在B点的电势能在B点的电势能。
⑤．电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。
关于电势能零点的规定：三、电势---表征电场能的性质的物理量（标量）通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。
（1）定义：______________________（2）公式：ψ＝E p/q （与试探电荷无关）（3）单位：（4）电势与电场线的关系：电场线指向电势的方向。
（沿电场线方向电势。
）（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）四、等势面（1）定义：电场中电势相等的点构成的面（2）等势面的性质：①．在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功（W AB ＝E pA －E Pb ＝q ψ A －q ψ B ＝0）②．电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
第4节电势能和电势
物理
解析: (1)电荷从A点移到B点克服静电力做了3×10-5 J的功,电 势能增加了3×10-5 J; 从B点移到C点的过程中静电力做了1.2×10-5J的功,电势能减少 了1.2×10-5 J,由A点到C点的整个过程电势能增加了3×10-5 J1.2×10-5 J=1.8×10-5 J.
(2)如果规定A点的电势能为零,电荷从电场中的A点移到B点,克
在这个正点电荷的电场中的电势能为负值.
答案:B点 负值
物理 针对训练1:如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在静电力作 用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列
说法正确的是(
A.粒子带正电
)
B.粒子在A点加速度大
C.粒子在B点动能大
D.A、B两点相比,带电粒子在B点电势能较高 解析:电场线的方向向上,根据粒子的运动轨迹可以判断得出粒子受 到的静电力的方向,与电场线的方向相反,所以该粒子带负电,选项A 错误;电场线密的地方电场强度大,所以粒子在B点受到的静电力大,
物理
3.如图所示,Q 是带正电的点电荷,P1、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, 1、 2 为 P1、P2 两点的电势,则( A.E1>E2, 1> 2 B.E1>E2, 1< 2 C.E1<E2, 1> 2 D.E1<E2, 1< 2 )
物理 规律方法 电势能增减的判断方法
(1)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;反之亦然.
(2)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.负电荷与之相反.
第一章 第4节电势能 电势与电势差
(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？
12
课前自主梳理
课堂互动探究
课时达标训练
解析
(1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J＝－1.8×10－5 J。
可见电势能增加了1.8×10－5 J。
(2)如果规定A点的电势能为零，由公式得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0 －WAB＝3×10－5 J。 同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J。 (3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为EpA′＝EpB′＋WAB
课时达标训练
[精典示例] [ 例 2] (2017· 漳州高二检测 ) 将一正电荷从无穷远处移至电场中 M 点，电场力做功为 6.0×10 － 9 J；若将一个等量的负电荷从电场中 N点移向无穷远处，电场力做功为 7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN的关系为( A.φM<φN<0 B.φN>φM>0 )
7
课前自主梳理 课堂互动探究 课时达标训练
思考判断 1.某点的电势为零，电荷在该点的电势能一定为零( √ )
2.某一点的电势为零，其场强一定为零( ×)
3.电场力做功，电势能一定变化( √ ) 4.UAB＝8 V，表示A点电势比B点高8 V。( √ ) 5.某点电势也可以看成是该点与零电势点的电势差。( √ ) 6.电势差UAB等于将电荷q从A点移到B点时，静电力所做的功。( × )
第4节
学习目标
电势能
电势与电势差
核心提炼 2 个特点——电场力做功特点、 等势面的特点 4 个概念——电势能、电势、电势差、等势面 4 个公式——WAB＝EpA－EpB φ＝ UAB＝φA－φB WAB UAB＝ q Ep q
电势能和电势 课件
1.静电力做功的特点 (1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关， 这与重力做功特点相似. (2)静电力做功的特点不受物理条件限制，不管静电力是否变化，是否是匀 强电场，是直线运动还是曲线运动，静电力做功的特点不变.
3.静电力做功与电势能变化的关系 (1)WAB＝EpA－EpB. 静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加. (2)在同一电场中，正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地 方电势能小.
例1 将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了 3×10－5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功，则： (1)电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程中电势能共改变了多少？
答案 见解析 解析 WAC＝WAB＋WBC＝－3×10－5 J＋1.2×10－5 J＝－1.8×10－5 J. 电势能增加了1.8×10－5 J.
(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？
答案 见解析
解析 如果规定A点的电势能为零，由公式WAB＝EpA－EpB得该电荷在B点的电势 能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5 J. 同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J.
(2)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什 么结论？
答案 W＝qE·|AM|.电荷在匀强电场中沿不同路径由A点运动到B点，静电 力做功相同.说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关.
(3)对比电场力做功和重力做功的特点，它们有什么相同之处？重力做功引 起重力势能的变化，电场力做功引起什么能的变化？
高中物理电势能与电势
高中物理电势能与电势电势能是物体由于其位置而具有的能量，是物体在电场中由于位置而具有的能量。
电势是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。
电势能和电势是相互联系的，二者是密不可分的。
我们来探讨一下电势能。
电势能是物体由于其位置而具有的能量。
在电场中，电荷在电场力的作用下，从一个位置移动到另一个位置时，会发生能量的转化。
当电荷从静止位置移动到某个位置时，其具有的能量就是电势能。
电势能与电荷的电量、电场的强度以及电荷所处位置之间有直接的关系。
电势能的大小可以通过电势差来表示，即电荷在电场中从一个位置移动到另一个位置时所具有的能量变化量。
我们来讨论一下电势。
电势是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。
也就是说，电势是单位正电荷在电场中所具有的电势能。
电势是标量，用V来表示，单位是伏特（V）。
在电场中，电势是随着距离的变化而变化的，通常情况下，电势随着距离的增加而减小。
电势是一个标量，它的大小只与电荷的电量、电荷之间的距离以及电场的性质有关，与电荷的正负无关。
在电场中，电势能和电势之间有着密切的联系。
电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量，而电势则是描述电场中某一点电势能与单位正电荷之比的物理量。
可以说，电势是电势能在单位电荷上的体现。
电势能和电势都是描述电场中能量和位置的物理量，二者是相互依存的。
电势能的大小可以通过电势差来表示，而电势差又是由电势决定的。
电势差是指单位正电荷从一个位置移动到另一个位置时所具有的能量变化量，即电势能的差异。
在实际应用中，电势和电势能有着广泛的应用。
在电路中，电势差可以用来描述电源的正负极之间的电压差，通过电势差可以实现电能的转换和传输。
在静电场中，电势能可以用来描述电荷在电场中由于位置而具有的能量，通过电势能的转化可以实现电能的储存和释放。
在电场力学中，电势能和电势被广泛应用于电场的计算和问题的求解。
通过对电势能和电势的研究和理解，可以更好地理解和应用电场的原理和规律。
4 电势能和电势
电势能和电势
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、静电力做功和电势能的关系。 4.了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及等势面 与电场线的关系。
1.点电荷q在电场中由静止释放,将如何运动? 2.能否从能量的角度解释动能的增加?
F
F
E
+A F
B B
+ -
F
A
若在电场中移动的是负电荷呢?
2.静电力对电荷做正功 (负功),电荷的电势能减少 (增加)
WAB EPA EPB
静电力做的功等于电势能的减少量。
例1. 如图，在场强 E 103 N / C 的匀强电场中，将 点电荷q=+1C从A移动到B，AB相距L=1m，静电力做功 为多少？电势能如何变化？若规定EPA=0，则EPB=？
1.定义： 电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面。 2.等势面的特点： ①在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功。 ②电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势 较低的等势面。 ③不同等势面在空间不相交。
点电荷的电场的等势面
等量同种点电荷电 场的等势面
等量异种点电荷电场 的等势面
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2.6×10-6J的功，那（ AD ）
A．M在P点的电势能一定小于它在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
3．在电场中（
D
）
A．某点的电场强度大，该点的电势一定高
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
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
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；若规定它在B点时的
电势能EPB=0，则在A点时的电势能 EPA= 。
2.如图所示，是某电场中的一条直电场线， 一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点 运动，下列有关该电场情况的判断正确的是 ( ) A.该电场一定是匀强电场 B.场强Ea一定小于Eb C.电子具有的电势能EPa一定大于EPb D.电势φa一定低于φb
WG = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
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。 EP 2. 公式: (计算时要代入正负号) q 3. 单位: 伏特(V) 4. 标量 1 V = 1 J/C (有正负)
5. 电势具有相对性：确定电势,应先规定电场 中某处的电势为零.(通常规定离场源电荷无限 远处或大地的电势为零.)
◆记忆
1.沿电场线方向，电势逐渐降低。 2.正电荷在电势高（低）的地方电势能大 （小），负电荷在电势低（高）的地方 电势能大（小）。 3.电场力做正功，电势能减小；电场力做 负功，电势能增大。 4、只受电场力时，粒子的电势能与动能 之和不变。
例3、如图，负电荷Q的电场中有a、b两点. (1)比较a、b两点电势高低. (2)比较同一正电荷在a、b两点电势能的大小.
2、上述结论对于非匀强电场也适用
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
类比重力做功的特点，因为在电场中 移动电荷时静电力做功与移动路径无关, 所以电荷在电场中有电势能(Ep).
1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫 电势能。
2、电场力做功和电势能的变化的关系
电势能为负表示的物理意义是什么？
3、电势能具有相对性，与零电势能点有关
(1)电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. (2)通常把无限远处或大地表面的电势能规定为零. (3)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、电势能是电荷和电场所共有的，具有 系统性
5、电势能是标量
…………
x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？
B
A
+ +
ө
q
F
M
WAB =F· |AB|cosθ=qE· |AM|
结论
1、在匀强电场中移动电荷时，静电力 做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷 的起始位置和终止位置有关。
(3)比较同一负电荷在a、b两点电势能的大小。
a b
EPa EPb
EPb EPa
四.等势面
1、电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。 2、等势面的特点 ①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 ②等势面处处和电场线垂直，电场线由电势高的等势 面指向电势低的等势面。 ③等差等势面的疏密能反映电场强度的大小。 ④等势面不相交、不相切。 ⑤处于静电平衡状态的导体是一个等势体，它的表 面是一个等势面。
（
D
）
A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定
B、由放在该点的电荷的电量多少来决定
C、与放在该点的电荷的正负有关
D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关
5. 如图所示，实线为某电场中的电场线， 虚线为一带电粒子运动的轨迹，则下列说法 正确的是( ) ABD
A.粒子带负电 B.粒子在A点具有的电势能EPA小于粒子在B点具有 的电势能EPB C.粒子在A点具有的动能EKA小于在B点具有的动能
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
思考：一个试探电荷在电场中某点由静止
释放,将如何运动?
E
+ 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.
什么能转化为动能的呢?
一、静电力做功的特点
推导
1.将电荷q从A沿直线移至B:
B
E
q+
A ө
F
M
W = F·|AB|cosθ
b
D． >
a
a b
b
2．如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的
结论正确的是 （
AD ）
• A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势 能减少 • B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势 能增加 • C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势 能增加 • D． 从a到b电势逐渐降低
3、等势面举例
+
匀强电场的等势面为一组 平行平面。
点电荷电场的等势面是以点 电荷为球心的一簇球面。
孤立电荷是球面， 匀强电场是平面， 同种电荷像花生， 异种电荷两只眼。
小结
1、电场力做功的特点 2、电势能的概念 3、电势的定义、定义式、单位、正负、物理意义 4、等势面
q1q2 F k 2 、F qE r F Q E 、E k 2 q r
3、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功， 那么 ( ) CD • 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
4、有关电场 E·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:
B
E
A q+ ө
F F
M
对AM: 对MB:
W1 = q E ·|AM| W2 = 0 W = W1 + W2= qE·|AM|
对全程:
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
B
E
q +
q + x2 F F
q + F
B
F
E
A q+ ө
F
M
q +
A
X1
M
W1 = q E · x 1 W2 = q E · x 2 W3 = q E · x 3
①电场力做的功等于电势能的减少量
W电 = -EP EP1 EP 2
②电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 电场力对电荷不做功，电荷的电势能不变
讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功? 电荷的电势能如何变化?
E
F
+A F
E
F
F + A B
B
若在电场中移动的是负电荷呢?
第四节
电势能和电势
复习回顾
功是能量转化的量度！ 恒力做功
1、功的计算： W F L cos 2、重力的特点：
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)重力做功WG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
WG EP EP1 EP 2
6.电势的意义：电势反映电场能的性质。 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。即 与Ep、q无关。
7.沿电场线方向电势逐渐降低。
例2. 试探电荷q1放在电场中的A点,电 势能为E(规定无限远处电势能为零),A E 若把试探电荷q 点的电势为________, 1 q1 换成试探电荷q2放在电场中的A点,A E 点的电势为___________ q1(仍规定无限 远处电势能为零).
例1. 如图,在场强E= 103N/C 的匀强电场中,点电 荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功 为多少?电势能如何变化? 解：WAB=qEL=1
×103×1J=103J,
A B
E
所以电势能减少 若设A点的电势能 EPA=0 由WAB = EPA－EPB =103J得
q
+
F
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J
EKB
D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度
6．如图所示，一带电粒子以一定速度进入正点 电荷Q形成的电场中，粒子仅在电场力作用下 运动的轨迹如图中实线所示，图中虚线是以Q 为圆心的同心圆，M、N是运动轨迹与同心圆 的交点。下列说法正确的是 D A．粒子带负电 B．图中三个同心圆中，N点所在圆的电势最高 C．粒子从M到N的过程中，速率先增大后减小 D．粒子从M到N的过程中，电势能先增大后减小
A．粒子带负电
N
B．图中三个同心圆中， N点所在圆的电势最高
M
Q
C．粒子从M到N的过程 中，速率先增大后减小 D．粒子从M到N的过程 中，电势能先增大后减 小
作业
1、一个负电荷只在电场力的作用下从A点
运动到B点，电场力做功WAB=5×10-5J，则 电势能 了 J；动能
了
势
J；A、B两点的电
A ___ B
W电 =-EP EP1 EP 2 WAB EPA EPB EP 、EP q q U AB A B、U BA B A
不带正负号
带正负号
课堂训练 1．某电场电场线分布如图所示，电场中a、b 两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分 D 别为 a和b ，则( ) A．Ea>Eb B．Ea<Eb C． a <
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和物体之 间存在的吸引力 有重力就有重力势能Ep= mgh Ep由物体和地面间的相对 位置决定 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场中，电场力：电荷之间的 作用力 有电场力就有相应的能，叫电 势能EP EP由电荷间的相对位置决定 电场力做功，电势能改变 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加