2021年电势、电势能学生讲义
2021年上海市高二第一学期物理培优讲义第5讲-电势电势能(教案)
辅导讲义
【知识梳理—电势能】
一、电势能（E p）
（1）定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。（类似）
（2）电势能量，具有相对性，通常取无穷远处或大地为零势能点，因此电势能有正负。单位：J或eV （3）电场力做功是变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能；电荷克服电场力做功，电荷的电势能；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等。W AB＝﹣（E PB－E PA）＝
（重力势能、标、电势能、减少、增加、E PA－E PB）
二、电场力做功与电势能的关系
1.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,但与电荷经过的无关，在非匀强电场也适用.
①正电荷移到时,静电力做正功,电荷的电势能；
②正电荷移到时,静电力做负功即电荷克服静电力做功,电荷的电势能 .
（如果放在电场中的不是正电荷而是负电荷,情况又是怎么样?）
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；电场力不做功，电势能不变。
2.比较电势能的大小
（1）场电荷判断法
①离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大；检验负电荷的电势能越 .
②离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小；检验负电荷的电势能越 .
（2）电场线法
①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 .
②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐 .
（3）做功判断法
无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。
(新教材)2021版物理人教版必修第三册课件：10-1 电势能和电势
【审题指导】 解答本题注意以下两点： (1)沿电场线的方向，电势降低． (2)电场线的疏密表示电场的强弱．
【例 1】 如图所示，在场强为 E 的水平匀强电场中，一根 长为 l 的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q 和－q 的小球(大 小不计)．现让绝缘杆绕中点 O 逆时针转动 α 角，则转动过程中 两个带电小球克服电场力做功为多少？
【审题指导】 解答本题注意以下三点： (1)搞清楚电场力的方向与位移方向之间的夹角． (2)判断做正功还是做负功． (3)根据求总功的方法求解．
2．电场力做功正负的判断 (1)根据电场力和位移方向的夹角判断，此法常用于匀强电 场中恒定电场力做功情况的判断．夹角为锐角电场力做正功， 夹角为钝角电场力做负功． (2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判 断曲线运动中变化电场力的做功情况，夹角是锐角电场力做正 功，夹角是钝角电场力做负功，电场力和瞬时速度方向垂直电 场力不做功．
总结提能 计算功的关键是找准力和对应的位移，分析受 力、分析运动过程、分析各力做功情况是正确解题的基础．
(多选)下列说法正确的是( BC ) 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
高中物理必修三 新教材 讲义 第1节 电势能和电势
第十章静电场中的能量
第1节电势能和电势
[学习目标] 1.知道静电力做功与路径无关。2.理解电势能的概念，认识电势能的相对性。3.理解静电力做功与电势能变化的关系。4.知道电势的定义方法、定义式和单位。5.通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描述电场的物理量。
知识点一静电力做功的特点电势能
如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，
(1)沿直线从A移动到B，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)试猜想静电力做功有什么特点。
提示(1)静电力F＝qE，静电力与位移间的夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝Fl AB cos θ＝qEl AM。
(2)在线段AM上静电力做的功W1＝qEl AM，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qEl AM。
(3)静电力做功与路径无关。
❶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 ＝qEl cos θ。其中θ为静电力与位移方向之间的夹角。
(2)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。
❷电势能
(1)定义：电荷在电场中具有的势能，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。 表达式：W AB ＝E p A －E p B 。
⎩⎨⎧静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。
(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所做的功。
电势能和电势教学讲义
6．与电场线的关系：沿电场线的方向电势__降__低__． 四、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．特点 (1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力 ___不__做__功___． (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)在电场线密集的地方，等差等势面__密__集____．在 电场线稀疏的地方，等差等势面___稀__疏___．
即时应用(即时突破，小试牛刀)
1．一负电荷仅受静电力的作用，从电场中的A点
运动到B点，在此过程中该Baidu Nhomakorabea荷做初速度为零的
匀加速直线运动，则A、B两点的电场强度EA、 EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间 的关系为( )
A．EA＝EB C．EpA＝EpB
B．EA<EB D．EpA>EpB
解析：选AD.电荷做匀加速直线运动，说明电荷所 受静电力恒定，由F＝qE可知，A、B两点电场强度 相等，故A对，B错．由于静电力做正功，所以电势 能减小，即EpA>EpB，故C错，D对．
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．定义式：φ＝_____q_______. 3．单位：在国际单位制中，电势的单位为__伏__特___ ，符号：___V____. 4．矢标性：电势是___标__量_____，但有正值和负值之
第四节《电势能和电势》教案
第四节电势能和电势
一、教材分析：
本节是从能量角度研究电场，对学生来说，建立电势能和电势概念是一个比较困难的过程，本节的教学过程要放慢，让学生多一些理解的时间。另外要运用一些类比的教学方法，降低学习的难度。
二、教学目标：
知识与技能：（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。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势
面的意义及与电场线的关系。
过程与方法：通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。
情感态度与价值观：尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
三、教学重点与难点：
重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
四、教学用具：
刻度尺
五、教学过程：
六、小结：
一、电场力做功的特点：
二、电势能：
（1）电场力做功和电势能变化的关系
（2）电势能零点的选择
三、电势：定义式、单位、特点
四、等势面：特点几种特殊的等势面
七、作业：练习册本节内容
八、课后反思：
2021_2022学年新教材高中物理第十章静电场中的能量1电势能和电势课件新人教版必修第三册
为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是
()
A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大
(1)φ= E p 是电势的定义式。电场中某点处φ的大小是由电场本身决定的,与
q
在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关。
(2)由φ= E p 求电势时,可将各ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理量的“+”“-”直接代入计算,这样更方
q
便。
【典例示范】
【典例】(2020·全国Ⅲ卷改编)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量
(2)电场力做正功,电势能减少,电场力做了多少正功,电荷的电势能就减少多 少;反之,电场力做负功即电荷克服电场力做功,电势能增加,电荷克服电场力 做了多少功,电荷的电势能就增加多少。 (3)规定某点的电势能为零,判断电荷在另外一点的电势能的方法是:分析从参 考点(零势能点)到该点电场力对电荷做的功,电场力做正功,电势能减少,该点 电势能为负,反之为正。
(5)正电荷和负电荷沿着电场线运动,电势能均减小。 ( × )
(6)电荷在电势高处具有的电势能一定大。
(×)
(7)电场线密集处场强大,电势高。
(×)
(8)某一点的电势为零,其场强一定为零。
(×)
(9)某点的电势为零,电荷在该点的电势能一定为零。
( √)
关键能力·合作学习
电势能和电势讲义
功是能量变化的量度。所以有上面分析可以得出结论：静电力做
的功等于电势能的减少量.若用 W AB 表示电荷从A点移动到B点的
E 过程中静电力做的功，E
的电势能，则
PA
和
PB
分别表示电荷ຫໍສະໝຸດ BaiduA点和B点
WA BEPA EPB
由上式可见，静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点 的电势能的数值。只有先把电场中某点的电势能规定为零，才能确定电荷在电场中其他点
静电力做功的特点 试探电荷q在电场为E的均匀电场中沿几条不同路径从A点移动到B点
（图1.4-1），我们计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
q在沿直线从A点移往B的过程中，受到的静电力F=qE,静电力与位移AB的夹角为
静电力对q所做的功为
WFcos•AB
q在沿折线AMB从A点移往B的过程中在线段AM上静电力对q所做的
为方便起见，选择直线路径AO进行计算。设AO的长度为l,
E qEclos 则 PA
。可见，电荷q在任意一点
A大的小电是势多能少，E它P们A 的电与势q能成跟正电比荷。量处的于比A点值的电E 荷PA ，无都论是电相荷同量的，
而在不同点是不同的。
q
电势：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
电场线跟等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势低的等势面。
2021学年高二上学期物理人教版(教材)必修第三册PPT-10.1电势能和电势[1]
![2021学年高二上学期物理人教版(教材)必修第三册PPT-10.1电势能和电势[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/19ee9ec8a0c7aa00b52acfc789eb172ded6399c8.png)
生2：应该是忧郁的，你只要多看一眼就忍不住被吸引的姑娘。
• A．Ea＞Eb，φa＞φb 3．从内容到结构对文章进行整体把握，这是进行分析评价的基础。对记叙性的文章，要重点搞清人物、事件，前因与后果，记叙与议论；对议论的文章，要把握文章的观点，正确
第十章
静电场中的能量
1．电势能和电势
目标体系构建
• 【学习目标】 • 1．知道静电力做功的特点。 • 2．知道电势能的概念，认识电势能的相对性。 • 3．理解静电力做功与电势能变化的关系。 • 4．知道电势的定义和定义式、单位。
• 【思维脉络】
课前预习反馈
•知识点 1 静电力做功的特点 • 1．特点：在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷
并说明事败的原因是为了生擒秦王。 5.写女子不愿同氓终老的句子是：及尔偕老，老使我怨。
• B．金属块克服电场力做功8.0 J 二、作者简介
（可让学生回忆初中的有关知识，然后回答，教师补充。）《左传》是我国第一部记事详细完整的编年史，为“十三经”之一。因为《左传》和《公羊传》《谷梁传》都是解说《 春秋》而作，故又称作“春秋三传”。《左传》大约成书于战国初，与《国语》成书时间差不多，二书在思想倾向上与基本一致，《左传》比《国语》有新的发展，民本思想更加
• 3．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。
电势能和电势教案
电势能和电势教案
一、教学目标
1. 理解电势能的概念和定义。
2. 掌握电势能的计算公式。
3. 理解电势的概念和定义。
4. 掌握电势的计算公式。
5. 掌握电势能与电势之间的关系。
二、教学重难点
1. 电势能的概念和计算方法。
2. 电势的概念和计算方法。
3. 电势能与电势之间的关系。
三、教学过程
（一）电势能的概念和计算方法
1. 通过实验引入电势能的概念，让学生体会电势能的存在和变化。
2. 介绍电势能的定义：电势能是带电对象由于位置、形状或者电场的存在而具有的能量。
3. 讲解电势能的计算公式：电势能 U = qV，其中 U表示电势能，q表示电荷量，V表示电势。
4. 通过例题演示电势能的计算方法，让学生熟练掌握公式的使用。
（二）电势的概念和计算方法
1. 引入电势的概念，让学生了解电势的性质和变化规律。
2. 介绍电势的定义：电势是单位正电荷在某一点所具有的电势
能。
3. 讲解电势的计算公式：电势 V = kQ/r，其中 V表示电势，k
表示库仑常数，Q表示电荷量，r表示距离。
4. 通过例题演示电势的计算方法，让学生掌握公式的使用。
（三）电势能与电势之间的关系
1. 引导学生思考电势与电势能之间的关系。
2. 讲解电势能与电势的关系：电场中，两点A、B之间的电势
能差等于单位正电荷从A点转移到B点时电势能的变化，即
∆U = q∆V。
3. 通过例题演示电势能与电势之间的关系，让学生加深理解。
四、教学总结
1. 总结电势能和电势的概念和计算方法。
2. 强调电势能与电势之间的关系。
3. 鼓励学生多进行实践操作，加深对知识的理解和掌握。
高中物理电势电势能教案
高中物理电势电势能教案
1. 知识目标：学习理解电势和电势能的概念，掌握电势的计算方法。
2. 能力目标：能够运用电势和电势能概念解决相关问题，懂得电势的作用和应用。
3. 情感目标：培养学生对物理学知识的兴趣，激发学生对物理学的热爱。
二、教学重点
1. 电势和电势能的概念理解。
2. 电势的计算方法。
三、教学难点
1. 电势与电势能的关系理解。
2. 电势的应用和作用。
四、教学准备
1. 教师准备：备好教案、教学课件及实验器材。
2. 学生准备：学生准备好笔记、参与讨论。
五、教学过程
1. 导入（5分钟）
通过一个日常生活中的例子来引出电势和电势能的概念，激发学生的兴趣。
2. 理论讲解（15分钟）
介绍电势和电势能的概念，解释电势及电势能的用途和特点。讲解电势的计算方法，引导
学生理解电势这一概念。
3. 实验演示（15分钟）
进行一个简单的实验演示，让学生观察并感受电势和电势能的存在。通过实验帮助学生更
好地理解电势和电势能的关系。
4. 案例分析（15分钟）
通过几个案例分析练习，让学生熟练掌握电势的计算方法，提高电势和电势能的解题能力。
5. 练习和讨论（15分钟）
分组让学生互相讨论并解答教师提出的问题，巩固学生的学习成果。
6. 总结（5分钟）
总结本节课的重点内容，强调电势和电势能的关系及应用。
七、布置作业
1. 完成相关练习题，巩固电势和电势能的概念。
2. 预习下节课内容。
八、教学反思
本课程主要通过理论讲解、实验演示、案例分析等多种教学方法，帮助学生深入理解电势和电势能的概念。通过实验和案例分析，学生更好地掌握了电势的计算方法和应用技巧。在教学过程中，学生积极参与讨论，提高了学生的学习兴趣和学习效果。
10.1电势能和电势 课件 -2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册
口诀：势能变与做功反，正功减少负功增。
用电势描述电场能的性质
（标量） 三个量都有正负号 单位：伏 1V=1J/C 决定因素：生场电荷（场源）、位置 相对性：零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。 电势高低的判断：沿着电场线方向电势逐渐降低、且降低最快。 口诀：沿场线电势渐快。
预习任务： 1、匀强电场中电场力做功如何计算？ 2、电场力做功与电势能变化关系？ 3、电势的定义及计算？
一、电场力做功的特点
1、回顾：恒力做功的特点？（如：重力） 口诀：恒力做功定义式，要看力向的位移。 2、匀强电场中电场力做功如何计算？ 口诀：匀强电场力做功，要看沿场线距离。
练习与应用
二、电势能
1、定义：电荷在电场中具有的能叫电势能 用Ep表示
电势能变化与电场力做功关系
用类比法研究电场能的性质
重力场 做
重力做正功，重力势 功
能减少；重力做负功， 重力势能增加。即 关 WG= -ΔEP 重力势 系
与 势 能
能具有相对性，与零 变
势能点的选择有关。 化
电场
电场力做正功，电势 能E减少；电场力做 负功，电势能E增加。 即 W电= -Δ E
沿场线电势渐快。
正高负低 正高大，负低大
练习与应用
点电荷（场源）周围电势比较
A
B
电势能和电势教案
电势能和电势教案
【教案】
一、教学设计思路
电势能和电势是电磁学中的基础概念，它们的应用非常广泛。学生学习电势能和电势的主要目标是了解电荷在电场中所具有的特性和相互作用，以及从处于电势场中的电荷所受到的力量的计算方法。本教案主要介绍电势能和电势的概念、定义和计算公式，并结合具体实例进行探讨，帮助学生深入理解电场中电荷的行为和力学特性。
二、教学内容
1.电势能的概念和定义
电场中的电荷由于所处的位置不同，其具有的能量也不同。当电荷从一个位置移动到另一个位置时，其势能的改变量称为电势能。
电势能的定义式为：$E_p=q\varphi$，其中$q$表示电荷大小，$\varphi$表示电势差。
2.电势的概念和定义
电场中，电荷长度为$d$的移动所带来的势能变化量称为电势差，电荷为空时常数$\frac{\Delta{E_p}}{\Delta{d}}$称为电势
强度，简称电势。电场中某一点的电势强度即为该点所带电荷单位的电势能。
电势的定义式为：$\varphi=\frac{\Delta E_p}{\Delta q}$
3.计算电势强度和电势能的方法
在电场中，将电势零点选定为无穷远处，则电势能的大小可以用电势的差值来计算。电势强度是描述电场中各个位置电势的大小关系的物理量。电势强度与电场强度是紧密相关的。电场强度大的地方电势强度大，电势能也相应增大。
按照题目所给出的条件，可以通过以下公式计算电势能和电势强度：
电势能：$E_p=q\varphi$
电势强度：$\varphi=\frac{kq}{r^2}$
其中，$k$是Coulomb常数，$r$是电荷间的距离。
10.1 电势能和电势 讲义—2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册
第十章静电场中的能量
第1节电势能和电势
【素养目标】
1．知道静电力做功的特点，理解电势能、电势的概念。
2．能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。
【必备知识】
知识点一、静电力做功的特点
(1)在匀强电场中移动电荷时，静电力所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，与重力做功一样。
(2)静电力做功的特点对非匀强电场也是适用的。
知识点二、电势能
(1)定义：电荷在电场中也具有势能．这种势能叫电势能，用E p表示．
(2)相对性：电势能具有相对性，通常取无限远处或大地表面为电势能的零点。
(3)静电力做的功与电势能的关系：
①静电力做的功等于电势能的减少量，W AB＝E p A－E p B.
②静电力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少；静电力对电荷做多少负功，电荷的电势能就增加多少。
③电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零电势能点时所做的功．
④零势能是标量，正负表示大小，不表示方向，比较电势能大小时要考虑正负号。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．
知识点三、电势
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫电场在这一点的电势。用符号φ表示。
(2)公式:φ＝E p/q.
(3)单位:在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,且有1 V=1 J/C。
(4)物理意义:电势是描述电场的能的性质的物理量。电场中某点的电势由电场本身及电势零点决定，与放入电场中的试探电荷无关。
(5)电势的高低
①沿着电场线方向电势逐渐降低。
物理：1.4《电势能和电势》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
电势φ 电势 矢标性 单位 标量 V
电场强度E 电场强度 矢量 V/m
联系
(1)电势沿着电场强度的方向降落 电势沿着电场强度的方向降落 (2)它们大小之间不存在任何关系，电 它们大小之间不存在任何关系， 它们大小之间不存在任何关系 势为零的点，场强不一定为零；电势 势为零的点，场强不一定为零； 高的地方，场强不一定大； 高的地方，场强不一定大；场强为零 的地方，电势不一定为零； 的地方，电势不一定为零；场强大的 地方， 地方，电势不一定高
(5)形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面， 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面， 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 如图戊. 如图戊
图1－4－1 － －
(2)根据电场线方向判定 根据电场线方向判定 电场线的方向就是电势降低最快的方向. 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 根据电荷电势能的变化判断 ① 在两点间移动正电荷时 ， 电势能增加 ， 则电势 在两点间移动正电荷时， 电势能增加， 升高；电势能减小，则电势降低 升高；电势能减小，则电势降低. 在两点间移动负电荷时， 电势能增加， ② 在两点间移动负电荷时 ， 电势能增加 ， 则电势 降低；电势能减小，则电势升高 降低；电势能减小，则电势升高.
(3)电势是标量 电势是标量 ①电势是标量，只有大小，没有方向. 电势是标量，只有大小，没有方向 电势有正、 正值表示该点电势比零电势高， ② 电势有正 、 负 ， 正值表示该点电势比零电势高 ， 负值表示该点电势比零电势低. 负值表示该点电势比零电势低 当规定了无限远处为零电势时， ③ 当规定了无限远处为零电势时 ， 正电荷产生的 电场中各点的电势均为正值， 电场中各点的电势均为正值，且越靠近正电荷的地方电 势越高.负电荷形成的电场则相反 势越高 负电荷形成的电场则相反. 负电荷形成的电场则相反
电势和电势能教案
电势和电势能教案
教案标题：电势和电势能教案
教学目标：
1. 理解电势的概念，并能够计算电势差。
2. 了解电势能的概念，并能够计算电势能的变化。
3. 掌握电势和电势能的关系，能够运用相关知识解决与电势和电势能有关的问题。
教学准备：
1. 教师准备：电势和电势能的相关知识、实验仪器（如电源、电压表、导线等）。
2. 学生准备：学生需要提前了解电荷和电场的基本概念。
教学过程：
引入（5分钟）：
1. 教师可以通过引入电场的概念来引出电势的概念，简要介绍电势的定义和意义。
2. 引导学生思考电势与电势能的关系，为后续学习做铺垫。
讲解与示范（15分钟）：
1. 通过实验演示，教师可以向学生展示电势的测量方法和计算电势差的步骤。
2. 结合实例，讲解电势能的概念和计算方法，强调电势能与电荷量、电势差之
间的关系。
讨论与实践（20分钟）：
1. 分组讨论：将学生分成小组，让他们讨论电势和电势能的应用场景，并提出
相关问题。
2. 实践活动：让学生进行一些实验活动，如在不同电势差下测量电势值、计算
电势能的变化等，以加深对电势和电势能的理解。
总结与拓展（10分钟）：
1. 教师对本节课的重点内容进行总结，并强调电势和电势能的重要性和应用价值。
2. 拓展讨论：引导学生思考电势和电势能在其他物理现象中的应用，如电容器、电场中的粒子运动等。
作业布置：
1. 布置相关的练习题，巩固学生对电势和电势能的理解和计算能力。
2. 鼓励学生自主探索，寻找与电势和电势能相关的实际问题，并进行解答和讨论。
教学反思：
1. 教师可以通过观察学生的讨论和实验操作情况，及时调整教学策略，确保教
4、电势、电势能、等势面2021
【例题1】将一个电量为－2×10-9C的点电荷从电场中的M 点移到N 点，需克服电场力做功1.4×10－8J， M 、N两点间的电势差 UMN为 多少？若将该电荷从N移到M，电场力做什么功？UNM为多少？
解：由电势差的计算式可知
U
MN
=
WMN q
=(－1.4×10－8 J )/(－2×10-9C)=7V
UAB= —UBA
角标顺序代表起止位置
3、电势差是标量，但是有正负
（1）电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低， 若UAB＞0，则φA＞φB，若UAB＜0，则φA＜φB.
（2）电势差UAB由电场本身决定，与在这两点间移动电荷q的电荷量、静电 力做的功WAB无关．
（3）电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关．
= EP（带入正负号）
q
E=k Q（带入绝对值） r2
=k Q（带入正负号）
r
说明：取决于场源电荷Q和该点到场源电荷的距离r
矢量合成
代数求和
注意：电场强度大小与电势高低无必然联系
电势顺线低：电势顺着电场线降低
A
B
C
D
Leabharlann Baidu
φA> φB>φC> φD
2 课堂活动 一：电场强度与电势的关系
【问题】1：电场强度大的地方电势是否一定高呢？ 反之又如何呢？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电势能和电势
欧阳光明（2021.03.07）
一、静电力做功与电势能的变化
1．静电力做功和特点：
静电力对电荷做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径无关。
这一点跟重力做功很相似．
说明：这一结论在匀强电场中适用，在非匀强电场中也适用。2．电势能：
定义：电荷在电场中具有的能叫做电势能，用Ep表示．单位：焦耳，是标量．
3．静电力做功与电势能变化的关系：
静电力对电荷做了功，电势能就发生了变化，静电力对电荷做了多少功，就有多少电势能转化为其他形式的能，电荷克服静电力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电势能．也就是说，静电力做功是电势能转化为其他形式的能的度量，所以：静电力做功等于电势能的减少量，即
静电力做正功，电势能一定减少，静电力做负功，电势能一定增加．
4．电势能的大小．
电势能是标量，电势能的大小是相对于参考位置来说的，（所谓参考位置就是电势能为零的位置）参考位置的选取是任意
的，通常取无限远处或大地为参考点，即电势能零点，设电荷在电场中某点A 的电势能为EpA ，移动到参考点O 时电场力做功WAO ，则WAO ＝EpA －EpO ，若规定O 点为参考点就有EpO ＝0，则：EpA ＝WAO
所以：电荷在某点的电势能等于把它从这
点移动到零势能点位置时电场力做的功。
例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（ ）
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。
例2：一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为( )
A ．动能减小
重力势能
电势能 重力做功与路径无关，只与始末位置有关
静电力做功与路径无关，只与始末位置有关 重力做正功，重力势能减小．重力做负
功，重力势能增加
静电力做正功，电势能减小．静电力做负功，电势能增加 重力势能的数值具有相对性，可以为正
值，可以为负值，也可以为零
电势能的数值具有相对性，可以为正，可以为负，也可以是零 重力势能是标量 电势能是标量
B ．电势能增加
C ．动能和电势能之和减少
D ．重力势能和电势能之和增加
例3：A 和B 为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×109的正电荷从A 点移到B 点需克服电场力做功5 ×107J ，则：
⑴电场方向由A→B 还是B→A ？
⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？
(3)如果取B 点为零势能点，A 点的电势能是多少？
二、电势
定义：电场中某点的电势等于电荷在该点的电势能与它的电荷量的比值．
定义式：φ＝Ep q (应用此公式时正负号也带入一起运算)
电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，单位：伏特，简称伏，符号V .
1．对电势概念的理解：
(1)电场中某点的电势与在该点的电
荷的电荷量q 无关，它是由电场本身决定的；
(2)电势的数值具有相对性，与零势点的选取有关，高于零电势为正值，低于零电势为负值，在同一电场中正电势一定高于负电势．
(3)物理学中常取离场源电荷无穷远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零；
(4)在电场中，沿电场线的方向电势逐渐降低。
例4： 将一电量为 的点电荷从电场中无穷远处一点P 移至电场中某点A, 电场力做功
A B
求A 点的电势.
例题5：将一正电荷从无穷远处移入电场中M 点，电势能减少了8.0×10－9 J ，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N
点，电势能增加了9.0×10－9 J ，则下列判断正确的是( ) A ．φM<φN<0 B ．φN>φM>0C ．φN<φM<0 D ．φM>φN>0
例题6：下列说法正确的是( )
A ．将电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加
B ．将正电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加
C ．将负电荷由电势高的地方移到电势低的地方，电势能一定增加
D ．无论是正电荷还是负电荷，电场力做负功时电势能一定增加
例题7： 如图所示,在同一条电场线上有A . B .C 三点,将 q=6×10 6C 的点电荷由A 点移动到B 点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?在将该电荷由B 点移到C 点,电场力做什么功?做多少功?电势能变化了多少?
2．等势面：
定义：电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面．
(1)等势面是为了形象描述电场中各点电势而人为画出的面，等势面应该是空间的．
(2)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功．
(3)两个电势不同的等势面不能相交．
A B
C
(4)等势面一定与电场线垂直，即跟场强方向垂直．
(5)电场线总是由电势高的等势面指
向电势低的等势面．
(6)等差等势面密处场强大、电场线
密，等势面疏处场强小、电场线疏
3、常见的几种电场的等势面与电
场线．
(1)正点电荷的等势面和电场线如图
所示．(2)匀强电场的等势面与电场线如图所示．
(3)等量异种点电荷的等势面和电场线如图所示．(4)等量正电荷的
等势面与电场线如图
(5)一头大一头小的带正电导体的等势面与电场线如图所示．
注意：图中两个相邻的等势面之间的电势差是相等的．
例题8：关于等势面，正确的说法是（）A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B．等势面上各点的场强大小相等C．等势面一定跟电场线垂直D．两等势面不能相交
例题9：在图中，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度射入，开始时一段轨迹如