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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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
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
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
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
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
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
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、
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
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
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
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
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
力对电荷做负功,则电势能增加.
一
二
三
知识精要
思考探究
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Байду номын сангаас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
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.
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
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.
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
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
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
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
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
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
4.电势和电势差的关系:UAB=φA-φB.
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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、
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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.
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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.
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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
第四节
电势和电势差
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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
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
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
力对电荷做负功,则电势能增加.
一
二
三
知识精要
思考探究
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Байду номын сангаас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
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.
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
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.