高中物理选修3-1(粤教版)课件：1.4电势和电势差
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1.4 电势能-电势与电势差—粤教版高中物理选修3-1课件
零势能参考点
A+
E 设EP0 =0
l
WA0 qEl cos
θ0
EPA qEl cos
EPA El cos 该比值称为
q
A点的电势
该比值是一个与q无关，仅与电场 及A点的位置有关的量。
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电势
2. 公式: EP (计算时要代入正负号)
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.
什么能转换为动能的呢?
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不
B
同路径从A点移
到B电场力做功？
A++
өF·|AB|cosθ=qE·|AM|
在匀强电场中移动电荷时，电场力做的功 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。
WAB EPA EPB
例1. 如图,在场强 E 103 N 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?
E
WAB 103 J
A
B
F
电势能减少
q+
电荷在B点具有的电势能多大？
设A点的电势能 EPA 0
电势能为负表示 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J
么？
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J
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 表面上电势能规定为零。
电荷在某点的电势能，等于电 场力把它从该处移动到零势能位 置所做的功。
高中物理 1.4 电势和电势差 粤教版选修3-1
(双选)如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次 有A、B、C三点，分别把＋q和－q的试探电荷依次放在三点 上，关于它们所具有的电势能的正确说法是( AD ) A．放上＋q时，它们的电势能EpA>EpB>EpC B．放上＋q时，它们的电势能EpA<EpB<EpC C．放上－q时，它们的电势能EpA>EpB>EpC D．放上－q时，它们的电势能EpA<EpB<EpC [思路点拨] 解决本题的关键点是理解电场力做功与电势能变 化的关系．
第一章 电场
第四节 电势和电势差
第一章 电场
学习目标 1.了解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． 3．理解电势差和电势的概念． 4．了解等势面的概念，知道电荷在等势面上运动电场力不做 功．
一、电势差
1．功等于力乘以力的方向上的位移，恒力的功与物体运动路 径无关．一位同学，不论他走楼梯下楼，还是坐电梯下楼,只 要是从同一楼层下到地面的，重力对该同学做的功就相同． 在匀强电场中某电荷受到的电场力也是恒力，做功时是不是 也具有上述特点？ 提示：是． 2．电场力做功和重力做功与各自相应势能的变化规律是否相 似？ 提示：相似 势能的变化量都等于各自相应力做功的负值．
1．电场力做功的特点 电场力始末位
置决定．
2．电场力做功与电势能的关系 电场力做的功等于____电__势__能_____的改变量．如果电场力做正 功，则电势能____减__少_______，如果电场力做负功，则电势能 __增__加______．用公式表示WAB＝__E_p_A_－__E_p_B_．
2．单位及矢标性 电势的单位与电势差的单位一样，也是___伏__特___．电势只有 大小，没有方向，是___标__量____．
高中物理 第四节：电势和电势差课件 粤教版选修3-1
则
B
A、B点的场强一定比A点的小
B、B点的电势一定比A点的低
C、将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一定减小
D、A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到B点
4、关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确的是 BD
A、UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB = φB − φA B、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB = −UBA C、φA 、φB都有正负，所以电势是矢量 D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无 穷远处为零电势点
重力势能等于重力与高
A
B
度的乘积
Ep=qφ 类比:Ep=mgh
如图A、B两点的电势哪个高？正电 荷在哪个位置的电势能大？负电荷 在哪个位置的电势能大？
• 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εa一定大于
既然在同一等势面上任意两点移动电荷时电场力 不做功,则电场线和等势面垂直吗?
不做功意味着电场力的 方向与电荷移动的方向 垂直,则电场线一定垂直 等势面
等势面特性
1.等势面与电场 线处处垂直! 2.等势面密的地 方电场强!
3.在等势面上移动电荷电场力不做功.
4. 等势面不相交.
3、图为电场中的一条电场线，A、B为这条电场线上的两点，
点2、，关电于场对力U做AB的=功WA与B/电q 和量W的A比B 值= q相U同AB的理解，正确的是 BC
A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反 比 B、在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电 量q成正比 C、UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D、WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关
高二物理粤教版选修3-1《14 电势和电势差》课件
问:1)它将向电势能高的地方运动还是向电势能低的地方运动？
2)它将向电势高的地方运动还是向电势低的地方运动？
3)若是负电荷情况又怎样？
F
E
结论: ＋q
F
E
－q
1) 初速度为零的正电荷或是负电荷，只在电场力的作用下 运动，电场力对电荷都做正功，所以它们都将向电势能低 的地方运动。 2)正电荷向电势低的地方运动，负电荷向电势高的地方运动。
择无关）
若U AB＞0 则 A＞B 若U AB＜0 则 A＜B
AB E
第四节 电势和电势差
二.电势差(定义)
① 定义：在电场中A、B两点间移动电荷 q 时，电场力做的
功W 跟q的比值，叫做这两点间的电势差 UAB。
U AB
W AB q
（ UAB 与q无关）
② 电势差的单位：
AF B
＋q
V（伏特）—— J／C（焦耳／库）
E
③ A、B两点间的电势差数值上等于把单位正电荷从A点移动 到B点时电场力所做的功。
电势差有正值也有负值，但它是标量。
第四节 电势和电势差
三.电势与电势差的关系:
UAB= A B
电势 可 电势差U 求
但电势 和电势差U还可用其
它方法来求!
第四节 电势和电势差
四.电场力做功
把电荷＋q从A→B电场力做功多少？从A→C→B电 场力做功多少？电场力做功有什么特点？
【例1】将电荷量为q＝3.0×10－9C的点电荷从电场中 的A点移动到B点，电场力所做的功为6.0×10－7J， 求A、B两点间的电势差。
U AB
WAB q
6.0 107 3.0 109 V
200V
【例2】将电荷量为q＝－3.0×10－9C的点电荷从电场中 的A点移动到B点，克服电场力做的功为6.0×10－7J，求 A、B两点间的电势差。
高二物理粤教版选修31同步课件第1章第4节电势和电势差39张ppt
A.沿BC B.沿DA C.在B点时的电势能比在D D.在A点时受到的电场力比在C点时小
解析：在A、B、C、D各点都会受到电场力的作用，所
以A错.沿DA运动，因为DA是等势线，所以电场力不做功，
B正确.q由A到B，电场力做正功，电势能减小，A、D两点
电势相等，q在A点、D点电势能相等，所以C对.A点场强比 C点大，所以A点时受到的电场力比在C点时大，D错.
解析：在同一等势面上的任意两点间移动电荷时 电场力不做功．A正确．电荷从A移到B，这个过程可能 不是在等势面上移动，但是最终A、B两点在同一等势 面上，所以电场力做功为零．B错误．同一等势面上场 强大小不一定相等，例如等量异种电荷的等势面．C错 误．沿着电场线方向电势是降低的，所以电场线也是从 高的等势面指向低的等势面．
解析：电势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．
答案：D
考点四
等势面
1．等势面：电场中电势相等的点构成的面． 2．在同一等势面上的任意两点间移动电荷时电 场力不做功．
练习
（双选）下列说法正确的是( ) A．在等势面上移动电荷，电场力总是不做功 B．电荷从A点移到B点，电场力做功为零，则电荷 一定是沿等势面移动的 C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是 相等的 D．电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面
解析：质子从A到B电场力做正功，所做的功与质子 所经过的路径无关，可由功的公式求解．
电场力对质子做的功为： W＝qEdcosθ＝1.6×10－19×4×105×0.2× 3J
2 ＝1.11×10-14 J
电场力做正功，质子的电势能减少了1.11×10-14 J
答案：1.11×10-14 J 减少了1.11×10-14 J
解析：在A、B、C、D各点都会受到电场力的作用，所
以A错.沿DA运动，因为DA是等势线，所以电场力不做功，
B正确.q由A到B，电场力做正功，电势能减小，A、D两点
电势相等，q在A点、D点电势能相等，所以C对.A点场强比 C点大，所以A点时受到的电场力比在C点时大，D错.
解析：在同一等势面上的任意两点间移动电荷时 电场力不做功．A正确．电荷从A移到B，这个过程可能 不是在等势面上移动，但是最终A、B两点在同一等势 面上，所以电场力做功为零．B错误．同一等势面上场 强大小不一定相等，例如等量异种电荷的等势面．C错 误．沿着电场线方向电势是降低的，所以电场线也是从 高的等势面指向低的等势面．
解析：电势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．
答案：D
考点四
等势面
1．等势面：电场中电势相等的点构成的面． 2．在同一等势面上的任意两点间移动电荷时电 场力不做功．
练习
（双选）下列说法正确的是( ) A．在等势面上移动电荷，电场力总是不做功 B．电荷从A点移到B点，电场力做功为零，则电荷 一定是沿等势面移动的 C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是 相等的 D．电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等 势面
解析：质子从A到B电场力做正功，所做的功与质子 所经过的路径无关，可由功的公式求解．
电场力对质子做的功为： W＝qEdcosθ＝1.6×10－19×4×105×0.2× 3J
2 ＝1.11×10-14 J
电场力做正功，质子的电势能减少了1.11×10-14 J
答案：1.11×10-14 J 减少了1.11×10-14 J
新课标粤教版3-1选修三1.4《电势和电势差》课件
06 习题与解答
习题
判断题
电势差是标量，有正负之分。（）
选择题
关于电势差的说法正确的是（）
习题
B. 电势差是相对的，参考点选择不同，电势差可能为 零
输标02入题
C. 1C的电荷在A点具有的电势能是5J，则A点的电势 为5V
01
03
填空题：电荷在电场中某点的电势能是由_______在该 点所具有的电势能决定的，用符号_______表示，其值
要点一
重点
理解电势的概念和电势差的定义。
要点二
难点
掌握电势差与电场强度的关系，以及电势的计算方法。
学习建议和拓展阅读
学习建议 深入理解电势和电势差的概念，掌握它们的计算方法。
掌握电场强度与电势差的关系，理解它们在描述电场中的作用。
学习建议和拓展阅读
• 通过练习题和实验加深对电势和电势差的理解。
学习建议和拓展阅读
新课标粤教版3-1选修三1.4《电 势和电势差》课件
contents
目录
• 引言 • 电势和电势差的基本概念 • 电势的计算方法 • 电势差的应用 • 实验探究：测量电势差和电场强度 • 习题与解答 • 总结与回顾
01 引言
主题简介
主题名称
电势和电势差
主题内容
本课件主要介绍了电势和电势差的基本概念、性质和应用，以及它 们在电路中的重要地位。
与_______和_______有关。
04
D. 1C的电荷从A点移动到B点，电场力做功为5J，则 A、B间的电势差为5V
答案与解析
答案：对
解析：电势差是标量，有正负之分，正负号表示方向。
答案与解析
答案：ABD
解析：A、电势差是一个标量，没有方向，故A正确；
2018-2019学年粤教版高中物理选修3-1课件：第一章 第四节 电势和电势差
解析：由等量正点电荷的电势分布知： φB＝φC＞φA ＝φD，A、B 对． 答案：AB
知识点三 等势面 提炼知识
相等的点构成的曲面． 1．等势面：电场中电势_____
2．等势面与电场强弱的关系：等势面密的地方电场
较强，等势面疏的地方电场_____ 较弱 ． _____
判断正误 (1)等势面越密的地方，电场强度越强．(√) (2)等势面的选取是任意的，所以可以选取一等势面 沿着电场方向．(×)
小试身手 1．对于电场中的 A、B 两点，下列说法中正确的是 ( ) WAB A．电势差定义式 UAB＝ 说明两点间的电势差与 q 电场力做功 WAB 成正比，与移动电荷电量 q 成反比 B． 两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移动 B 点电 场力做的功
C．将 1 C 的电荷从 A 点移动到 B 点，电场力做 1 J 的功，由这两点间的电势差为 1 V D．若电荷由 A 点移动到 B 点的过程中，除受电场 WAB 力外，还受其他力的作用，公式 UAB＝ q 中的 WAB 就不 再等于电场力做的功
(3) 同一电荷在同一等势面上一定具有相同的电势 能．(√)
小试身手 3．(多选)下列说法正确的是( )
A．在等势面上移动电荷，电场力总是不做功 B．电荷从 A 点移到 B 点，电场力做功为零，则电荷 一定是沿等势面移动的 C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相 等的
D．电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势 面 答案：AD
标量 ． 只有大小，没有方向，是______
3．电势与电势差． 电场中任意两点 A、B 间的电势差可表示为 UAB＝
φ A－φ B ，若 UAB 为正值，表示 A 点的电势比 B 点的 ___________
高中物理 1.4电势和电势差课件 粤教版选修3-1
而 φS＝0，故 φM＝－2 V. 同理可知：UMN＝－7 V，φN＝5 V. 答案：－2 V 5 V －7 V
(4)标矢性：电势差是标量．
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5
尝试应用 1．对于电场中的 A、B 两点，下列说法中正确的是(C)
A．电势差定义式 UAB＝WqAB说明两点间的电势差与电场 力做功 WAB 成正比，与移动电荷电量 q 成反比
B．两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移动 B 点电场力 做的功
C．将 1 C 的电荷从 A 点移动到 B 点，电场力做 1 J 的功， 这两点间的电势差为 1 V
(2)公式：UAB＝WqAB. (3)单位：国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称 伏，符号是 V. (4)电势差可以是正值，也可以是负值，电势差也叫做 这两点间的电压．
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4
3．对电势差的理解． (1)决定因素：由电场本身性质决定与 WAB、q 无关． (2)物理意义：反映电场能性质． (3)绝对性：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．
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13
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.
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14
(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．
而 UMN＝φM－φN， 所以 φN＝φM－UMN＝[－2－(－7)] V＝5 V.
(4)标矢性：电势差是标量．
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5
尝试应用 1．对于电场中的 A、B 两点，下列说法中正确的是(C)
A．电势差定义式 UAB＝WqAB说明两点间的电势差与电场 力做功 WAB 成正比，与移动电荷电量 q 成反比
B．两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移动 B 点电场力 做的功
C．将 1 C 的电荷从 A 点移动到 B 点，电场力做 1 J 的功， 这两点间的电势差为 1 V
(2)公式：UAB＝WqAB. (3)单位：国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称 伏，符号是 V. (4)电势差可以是正值，也可以是负值，电势差也叫做 这两点间的电压．
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4
3．对电势差的理解． (1)决定因素：由电场本身性质决定与 WAB、q 无关． (2)物理意义：反映电场能性质． (3)绝对性：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．
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13
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.
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(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．
而 UMN＝φM－φN， 所以 φN＝φM－UMN＝[－2－(－7)] V＝5 V.
粤教版高中物理选修3-1课件：第四节电势和电势差
刚才学了什么？
1、电势能：电荷在电场中具有的能量叫电势能 公式：Ep＝qφ
电场力做功：WAB＝qUAB
2、电势电势差 电势电势差：电场中某点试探电荷的电势能与自身 电量的比值叫电势。电场中两点电势的差值叫这两 点的电势差 电势：φ＝Ep／q 电势差：UAB＝φA－φB 3、等势面：电势相同的点构成的面 同一等势线或等势面上任两点间电势差为零，在其 上移动电荷电场力不做功
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第四节电势和电势差
复习回顾
功是能量转化的量度！
1、功的计算： W FS cos 2、重力做功有什么特点？
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定. (2)WG与重力势能的关系. (3)重力势能是相对的,有零势能面（人为选定）
WG EP1 EP 2 EP
自学指导：阅读教材14-16页，思考回答以下问题，时间：10分钟 1.在电场强度为E的电场中把正电荷q分别沿1.2.3不同路径从 A点移 B 到B电场力做的功相同吗？ 1 E 分别求出电场力做的功。 2 Θ 3 A L 电场力做功有什么特点？ 2.电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。请分别分 析如下情况，电场力对电荷做什么功（正还是负的）？电荷的电 E E 势能如何变化？电场力做的功和电势能的变化有什么关系？ V V + -
5．在点电荷Q产生的电场中，有三个等势面a、b、c，如图所示.Ua ＝30V，Ub＝20V，Uc＝10V，则点电荷Q所带的电荷是正电荷还是 正电荷 负电荷?.若使一带电粒子沿 KMN路径穿过电场，则粒子所带电荷 正电荷 是正电荷还是负电荷?.若粒子所带电量为3.2×10-19C，则从K到M -18 电场力做功为J，粒子从K到N电势能的变化量为 . -6.4 × 10 0 K.M.N分别在c、a、
物理粤教版选修3-1课件第一章第四节《电势和电势差》
解：(1)方法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负． |UAB|＝W|qA|B＝63××1100－－46 V＝200 V 因负电荷从 A 移到 B 克服电场力做功，必是从高电势点移 到低电势点，即 φA>φB，UAB＝200 V. |UBC|＝W|qB|C＝93××1100－－46 V＝300 V 因负电荷从 B 移到 C，电场力做正功，必是从低电势点移 到高电势点，即 φB<φC，UBC＝－300 V. UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝100 V.
解：由动能定理，合外力所做的功等于动能的变化量．即 电场力所做的功和其他力所做的功之和为动能的增加量．由题 意得，电场力做功为
Wab＝8×10－5 J－6.0×10－5 J＝ 2×10－5 J 则 a、b 两点的电势差为 Uab＝Wqab＝22××1100－－95 CJ ＝1×104 V.
知识点 4 电势
无关，因此从 A 到等势面上各点静电力所做的功一样多．所以 D 正确．
答案：D
【触类旁通】 1．如图 1－4－3 所示，在场强为 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．
(1)若沿直线 AB 移动该电荷，求电场力做的功 W1. (2)若沿路径 ACB 移动该电荷，求电场力做的功 W2. (3)若沿曲线 ADB 移动该电荷，求解电场力做的功 W3.
对电势能及其变化的理解 (1)WAB＝EpA－EpB 既适应于匀强电场，也适应于非匀强电 场；既适应于正电荷，也适应于负电荷． (2)电荷在电场中某点的电势能的大小与零电势能点的选 取有关，但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选 取无关．
2022-2021学年高二物理粤教版选修3-1 1.4 电势和电势差 课件（28张） (1)
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。
知识链接
电场力做正功，电势能增加； 电场力做负功，电势能减少。 与重力做功类比
巩固练习
2、右图中MN为某电场中一条电场线，方向向右，在MN上取
两点a、b，今将一正点电荷q从a移到b则（ D ）
A.电场力做正功，q的电势能增加；
B.电场力做负功，q的电势由题意可知，这一电 荷必为正电荷，设其电量为q， 由牛顿第二定律
在A点时 在B点时
mg k
Qq h2
m
3g 4
Qq k (0.25h)2 mg maB
解之得：aB=3g方向向上
巩固练习
3、如图所示，Q为固定的正点电荷，A 、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h 和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释 放，运动到B点时速度正好变为零，若 此电荷在A点处的加速度大小为3/4g， 试求(1)此电荷在B点处的加速度．
五、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、定义式：
EP
q
电势φ与高度 h相类似
与EP=mgh相类比
EP q
五、电势 3、单位：伏特，符号为V
4、电势只有大小，没有方向，是标量
5、电势具有相对性 电势是相对于零势能参考点的，
一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
①由UAB＝WAB/q可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A移 到B点时电场力所做的功WAB
②公式WAB＝qUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的电势差．
巩固练习
1、下列说法中正确的是（ ABC ） A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 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
能增大。
知识链接
电场力做正功，电势能增加； 电场力做负功，电势能减少。 与重力做功类比
巩固练习
2、右图中MN为某电场中一条电场线，方向向右，在MN上取
两点a、b，今将一正点电荷q从a移到b则（ D ）
A.电场力做正功，q的电势能增加；
B.电场力做负功，q的电势由题意可知，这一电 荷必为正电荷，设其电量为q， 由牛顿第二定律
在A点时 在B点时
mg k
Qq h2
m
3g 4
Qq k (0.25h)2 mg maB
解之得：aB=3g方向向上
巩固练习
3、如图所示，Q为固定的正点电荷，A 、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h 和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释 放，运动到B点时速度正好变为零，若 此电荷在A点处的加速度大小为3/4g， 试求(1)此电荷在B点处的加速度．
五、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、定义式：
EP
q
电势φ与高度 h相类似
与EP=mgh相类比
EP q
五、电势 3、单位：伏特，符号为V
4、电势只有大小，没有方向，是标量
5、电势具有相对性 电势是相对于零势能参考点的，
一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
①由UAB＝WAB/q可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A移 到B点时电场力所做的功WAB
②公式WAB＝qUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的电势差．
巩固练习
1、下列说法中正确的是（ ABC ） A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 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
物理：1.4_电势和电势差_课件(粤教版选修3-1)
思考感悟
1．电场力做功与之前学过的哪种力做功特点 相似？这两种力做功与各自相应势能的变化 规律是否也相似？ 提示：与重力相似．电场力与重力做功的特 点均是与物体的运动路径无关，均只与物体 的初、末位置有关．电场力做功与电势能变 化的关系、重力做功与重力势能变化的关系 也很相似．势能的变化量都等于各自相应力 做功的负值．
矢标性 单位
电势φ 标量 V
电场强度E 矢量 V/m
(1)电势沿着电场强度的方向降落(2)大 小之间不存在任何关系，电势为零的 点，场强不一定为零；电势高的地方， 联系 场强不一定大；场强为零的地方，电 势不一定为零；场强大的地方，电势 不一定高
即时应用(即时突破，小试牛刀) 5．(双选)如图1－4－3是点电荷形成的电场的 一条电场线，其上两点 A 和 B ，如图所示，比 较 A 、 B 两点电势高低和电场强度的大小．如 规定无穷远处电势为零，则下列说法可能正确 的是( )
图 1－ 4－ 1
三、等势面 相等 1 ．定义：电场中电势 __________ 的点构成的 曲面． 2．等势面与电场强弱的关系：等势面密的地方 强 弱 电场______，等势面疏的地方电场_____． 思考感悟 3．电势不相等的两个等势面能相交吗？ 提示：不能．
核心要点突破
一、电场力做功与电势能的变化 1．电场力做功的特点 电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置 有关，与电荷经过的路径无关． (1)在匀强电场中，电场力做功为W＝qEd，其 中d为电荷沿电场线方向上的位移． (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q做的功就是确定值．
五、电势和电场强度的关系
电势φ 物理意 描述电场的能的性 义 质 (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 大小 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 电场强度E
2014-2015学年高二物理粤教版选修3-1课件：1.4 电势和电势差
[要点提炼]
2．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． 3．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． 4．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．
答案 电场中某点的电势会改变，电势与零势面的选取有关.两点间 的电势差不会改变，电势差与零电势面的选取无关.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学案5 电势和电势差
一、静电力做功与电势能变化的关系
例1 在电场中把一个电荷量为6×10－6 C的 负电荷从A点移到B点，克服静电力做功 3×10－5 J，则电荷从A到B的过程中，电势 能变化了多少？是增加还是减少？若规定 电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的 电等于单位电荷从该点移动到零电势点时，
静电力所做的功
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
解析 没有说明电荷的电性，A 错误. 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.
学案5 电势和电势差 [延伸思考] 1.上面的问题中，若取 C 点电势为零，A、C 两点间的电势差 UAC
是多少？C、A 两点间的电势差 UCA 是多少？A、B 两点的电势分 别是多少？
答案 UAC＝φA－φC＝14 V UCA＝φC－φA＝－14 V φA＝14 V φB＝6 V
2.选取不同的零电势参考面，电场中某点的电势、两点之间的电势 差也会随之改变吗？
2．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． 3．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． 4．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．
答案 电场中某点的电势会改变，电势与零势面的选取有关.两点间 的电势差不会改变，电势差与零电势面的选取无关.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学案5 电势和电势差
一、静电力做功与电势能变化的关系
例1 在电场中把一个电荷量为6×10－6 C的 负电荷从A点移到B点，克服静电力做功 3×10－5 J，则电荷从A到B的过程中，电势 能变化了多少？是增加还是减少？若规定 电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的 电等于单位电荷从该点移动到零电势点时，
静电力所做的功
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
解析 没有说明电荷的电性，A 错误. 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.
学案5 电势和电势差 [延伸思考] 1.上面的问题中，若取 C 点电势为零，A、C 两点间的电势差 UAC
是多少？C、A 两点间的电势差 UCA 是多少？A、B 两点的电势分 别是多少？
答案 UAC＝φA－φC＝14 V UCA＝φC－φA＝－14 V φA＝14 V φB＝6 V
2.选取不同的零电势参考面，电场中某点的电势、两点之间的电势 差也会随之改变吗？
【教育课件】粤教版高中物理选修3-1第1章第4节《电势和电势差》课件(1).ppt
没有方降向低．
标量
• 三、等势面 • 1．定义：电场中_电_势____相同的各点构成的面． • 2．等势面：是为了形象描述电场而引入的(如图1
－4－4所示)．
图1－4－4
• 【思考】 电荷只在静电力的作用下运动，电势能一 定降低吗？
• 【答案】电荷只在静电力作用下可以做加速运动， 也可以做减速运动，可以做直线运动，也可以做曲 线运动，所以不能仅仅根据只有静电力作用而判断 电势能的变化.
(3)公式 UAB＝WqAB不能认为 UAB 与 WAB 成正比，与 q 成反 比，只是可以利用 WAB、q 来测量 A、B 两点电势差 UAB，UAB 由电场和 A、B 两点的位置决定．
(4)WAB＝qUAB，适用于任何电场．静电力做的功 WAB 与移 动电荷 q 的路径无关，只与初、末位置的电势差有关．
解析：负电荷从 A 移至 B 的过程，电荷克服静电力做功，
可见负电荷从电势高处移至电势低处，即 φA>φB. 电势差大小 UAB＝WqAB＝－ －63× ×1100－ －46 V＝200 V
电势高低：φA－φB＝200 V
①
负电荷从 B 移至 C，静电力做正功，可见负电荷从电势低
处移至电势高处：φB<φC
它从该点移动到零势能位置时所做的功．
• 说 于非明匀：强①电WA场B＝；E既pA适－用EpB于既正适电用荷于，匀也强适电用场于，负也电适用 荷．
• ②电荷在电场中某点电场能的大小与零电势点的选 取有关，有相对性，但电荷在某两点之间的电势能 之差与零电势点的选取无关，具有绝对性．
• ③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．
2．描述电势差的两个公式 UAB＝WqAB和 UAB＝φA－φB 的区 别
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处时,若电场力做正功,则电荷的电势能减小,到无穷远处时电势能
减为零,电荷在电场中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,则电势能由零增大到某值,此值就是
力做的正功越少,电荷在该点的电势能越大
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越大
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
答案：AC
解析：选无穷远处的电势能为零,电荷从电场中某处移到无穷远
电场力做的功等于电势能的改变,用公式表示WAB=EpA-EpB.
3.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
与电荷所带电荷量的比值.
(2)公式:UAB=
.
(3)单位:国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V.
(4)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差也叫电压.
记住电势的值与零电势的选择有关.
3.知道什么是电势能,能记住电场力做功与电势能改变的关
系.
重点:电势、电势差的概念.
难点:电势、电势差的概念应用和理解.
目标导航
预习导引
一
二
三
一、电势差
1.电场力做功的特点
静电力做功与电荷移动的路径无关,只与电荷的初、末位置有关,
可见电场力做功与重力做功相似.
2.电场力做功与电势能的关系
力对电荷做负功,则电势能增加.
一究
典题例解
迁移应用
【例1】(2015广东理综)(多选)如图所示的水平匀强电场中,将两
个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位
置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则(
) (导学号51120019)
A.M的带电量比N的大
B.M带负电荷,N带正电荷
力作用下处于平衡状态,只能M带负电荷,N带正电荷,若两个都带正
电,N不能受力平衡,若两个都带负电,M不能受力平衡,若M带正电,N
带负电,两个都不能受力平衡,故选项B正确;静止时M、N两球所受
合力均为0,故选项C错误;移动M过程中匀强电场给的水平向左的
电场力与速度方向成钝角θ,由W=Flcos θ,cos θ<0,所以移动过程中
预习导引
一
二
三
二、电势
1.定义:单位正电荷从电场中的某点A移到参考点P时电场力做的
.
功,就表示A点的电势,符号为φA,则 φA=
2.单位:单位是伏特,符号是V.
3.相对性:电场中某点的电势与参考点有关,常取离场源电荷无限
远处电势为零,大地的电势为零,电场线指向电势低的方向,电势是
标量,可以是正值,也可以是负值,只有大小,没有方向.
匀强电场对M做负功,故选项D正确.
答案：BD
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
(多选)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
电场力)做功的一大特点.
2.电场力做功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,并且电场力
做正功,电势能一定减少;电场力做负功,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.也就是说,静电力做的功是电势能与其他形式的能转化的
所受的电场力 F 跟正电
F
荷 q 的比值,E= 在数值
q
矢标性
单位
上等于单位正电荷所受
的电场力
矢量
单位:牛/库
电场中某点与选定的标准
位置间的电势差,即有
EA
φA= ,φA 在数值上等于单
q
位正电荷所具有的电势能
4.电势和电势差的关系:UAB=φA-φB.
目标导航
预习导引
一
二
三
三、等势面
1.定义:电场中电势相等的点构成的曲面.
2.等势面与电场强弱的关系:等势面密的地方电场强,等势面疏的
地方电场弱.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
一、电场做功与电势能的关系
1.电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关,这是场力(重力、
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.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
二、电势与电势差
1.电场强度和电势的对比
对电场
的描述
定义
电场强度 E
电势 φ
描述电场的力的性质
描述电场的能的性质
电场中某点的电场强度
等于放在该点的正电荷
目标导航
预习导引
一
二
三
请思考若A、B两点间的电势差记为UAB,则B、A两点间的电势差
记为什么?A、B两点间的电势差与B、A两点间的电势差存在什么
关系?
答案：(1)B、A两点间的电势差记为UBA.
(2)A、B两点与B、A两点间的电势差存在的关系是UBA=φB-φA=(φA-φB)=-UAB.
目标导航
量度.
3.电荷在电场中某点的电势能的大小和零电势能点的选取有关,
但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选取无关.
4.静电力做的功只能决定电势能的变化量,而不能决定电荷的电
势能数值.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
电荷只在静电力的作用下运动,电势能一定降低吗?为什么?
答案：不一定.如果静电力对电荷做正功,则电势能减小;若静电
C.静止时M受到的合力比N的大
D.移动过程中匀强电场对M做负功
一
二
三
知识精要
解析：由平衡条件,对于 M 球
EqN= 2 ,解得
2
qM= ,所以
思考探究
典题例解
迁移应用
2
EqM= 2 ,解得 qN= ,对于
N球
M、N 两球所带的电荷量等大,故选项
A错误;由于M、N两球在彼此间库仑力和匀强电场给予的电场
第四节
电势和电势差
目标导航
预习导引
1.理解电势差的概念及其定义式 U AB=
学
习
目
标
重
点
难
点
W AB
q
,会根据电荷 q 在
电场中移动时电场力所做的功 WAB 计算 U AB,会根据电势差
UAB 计算电荷 Q 在电场中移动时电场力所做的功 WAB=qUAB.
2.理解电势的概念,能记住电势与电势差的关系 UAB=φ A-φB,能
减为零,电荷在电场中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,则电势能由零增大到某值,此值就是
力做的正功越少,电荷在该点的电势能越大
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越大
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
答案：AC
解析：选无穷远处的电势能为零,电荷从电场中某处移到无穷远
电场力做的功等于电势能的改变,用公式表示WAB=EpA-EpB.
3.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
与电荷所带电荷量的比值.
(2)公式:UAB=
.
(3)单位:国际单位制中,电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V.
(4)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差也叫电压.
记住电势的值与零电势的选择有关.
3.知道什么是电势能,能记住电场力做功与电势能改变的关
系.
重点:电势、电势差的概念.
难点:电势、电势差的概念应用和理解.
目标导航
预习导引
一
二
三
一、电势差
1.电场力做功的特点
静电力做功与电荷移动的路径无关,只与电荷的初、末位置有关,
可见电场力做功与重力做功相似.
2.电场力做功与电势能的关系
力对电荷做负功,则电势能增加.
一究
典题例解
迁移应用
【例1】(2015广东理综)(多选)如图所示的水平匀强电场中,将两
个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位
置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则(
) (导学号51120019)
A.M的带电量比N的大
B.M带负电荷,N带正电荷
力作用下处于平衡状态,只能M带负电荷,N带正电荷,若两个都带正
电,N不能受力平衡,若两个都带负电,M不能受力平衡,若M带正电,N
带负电,两个都不能受力平衡,故选项B正确;静止时M、N两球所受
合力均为0,故选项C错误;移动M过程中匀强电场给的水平向左的
电场力与速度方向成钝角θ,由W=Flcos θ,cos θ<0,所以移动过程中
预习导引
一
二
三
二、电势
1.定义:单位正电荷从电场中的某点A移到参考点P时电场力做的
.
功,就表示A点的电势,符号为φA,则 φA=
2.单位:单位是伏特,符号是V.
3.相对性:电场中某点的电势与参考点有关,常取离场源电荷无限
远处电势为零,大地的电势为零,电场线指向电势低的方向,电势是
标量,可以是正值,也可以是负值,只有大小,没有方向.
匀强电场对M做负功,故选项D正确.
答案：BD
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
(多选)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
电场力)做功的一大特点.
2.电场力做功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,并且电场力
做正功,电势能一定减少;电场力做负功,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.也就是说,静电力做的功是电势能与其他形式的能转化的
所受的电场力 F 跟正电
F
荷 q 的比值,E= 在数值
q
矢标性
单位
上等于单位正电荷所受
的电场力
矢量
单位:牛/库
电场中某点与选定的标准
位置间的电势差,即有
EA
φA= ,φA 在数值上等于单
q
位正电荷所具有的电势能
4.电势和电势差的关系:UAB=φA-φB.
目标导航
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一
二
三
三、等势面
1.定义:电场中电势相等的点构成的曲面.
2.等势面与电场强弱的关系:等势面密的地方电场强,等势面疏的
地方电场弱.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
一、电场做功与电势能的关系
1.电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关,这是场力(重力、
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.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
二、电势与电势差
1.电场强度和电势的对比
对电场
的描述
定义
电场强度 E
电势 φ
描述电场的力的性质
描述电场的能的性质
电场中某点的电场强度
等于放在该点的正电荷
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一
二
三
请思考若A、B两点间的电势差记为UAB,则B、A两点间的电势差
记为什么?A、B两点间的电势差与B、A两点间的电势差存在什么
关系?
答案：(1)B、A两点间的电势差记为UBA.
(2)A、B两点与B、A两点间的电势差存在的关系是UBA=φB-φA=(φA-φB)=-UAB.
目标导航
量度.
3.电荷在电场中某点的电势能的大小和零电势能点的选取有关,
但电荷在某两点之间的电势能之差与零电势能点的选取无关.
4.静电力做的功只能决定电势能的变化量,而不能决定电荷的电
势能数值.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
电荷只在静电力的作用下运动,电势能一定降低吗?为什么?
答案：不一定.如果静电力对电荷做正功,则电势能减小;若静电
C.静止时M受到的合力比N的大
D.移动过程中匀强电场对M做负功
一
二
三
知识精要
解析：由平衡条件,对于 M 球
EqN= 2 ,解得
2
qM= ,所以
思考探究
典题例解
迁移应用
2
EqM= 2 ,解得 qN= ,对于
N球
M、N 两球所带的电荷量等大,故选项
A错误;由于M、N两球在彼此间库仑力和匀强电场给予的电场
第四节
电势和电势差
目标导航
预习导引
1.理解电势差的概念及其定义式 U AB=
学
习
目
标
重
点
难
点
W AB
q
,会根据电荷 q 在
电场中移动时电场力所做的功 WAB 计算 U AB,会根据电势差
UAB 计算电荷 Q 在电场中移动时电场力所做的功 WAB=qUAB.
2.理解电势的概念,能记住电势与电势差的关系 UAB=φ A-φB,能