电势能和电势、电势差(基础篇)

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第2讲电势能电势和电势差

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3-2 在静电场中将一个带电荷量为 q=-2.0×10-9 C的点电荷由a点移动到b点,已知a、b两点间的电势差Uab=1.0×104 V。在此过程中,除电场力外,其他力做的功为W=6.0×10-5 J,则该点电荷的动能 ( C ) A.增加了8.0×10-5 J B.减少了8.0×10-5 J C.增加了4.0×10-5 J D.减少了4.0×10-5 J 解析根据动能定理 W合=ΔEk,该点电荷的动能增量 ΔEk=Uabq+W其他= 1.0×104×(-2.0×10-9) J+6.0×10-5 J=4.0×10-5 J,选项C正确。
2.定义式:UAB=WqAB 。
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3.影响因素:电场本身。 4.单位:伏,1 V=1 J/C。 5.大小:电势差UAB在数值上等于将单位正电荷从A点移到B点电场力做的功WAB。 6.正负:UAB为正值,表示A点电势比B点② 高 ;为负值,表示A点电势比 B点③ 低。
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解析等势线为同心圆,粒子做曲线运动,受力指向运动轨迹的凹侧,由题图所示两粒子的运动轨迹可知,两粒子的电性相反,A错;由于电场方向、两粒子的电性均未知,因此无法判定a、b两点电势的高低,B 错;粒子由P运动到a的过程中,电场力做正功,电势能减小,粒子由P运动到b的过程中,电场力做正功,且电场力为合外力,由动能定理可知粒子动能增大,C错D对。
A.Ea=Eb=Ec B.Ea>Eb>Ec C.φa>φb>φc D.φa=φb=φc
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解析题中只给了一条电场线,不清楚它是正点电荷电场中的电场线, 还是负点电荷电场中的电场线,还是匀强电场中的电场线,因此无法比较a、b、c三点场强大小,则A、B均错;由于顺着电场线,电势逐渐降低, 故选项C正确,D错误。

电势能-电势与电势差(完美版)

6.电势和电势能的区别和联系
电势φ 电势能Ep 物理反映电场的能的性质的物理电荷在电场中某点所具有意义量的电势能电场中某一点的电势φ的大电势能大小是由点电荷q 相关小，只跟电场本身有关，跟和该点电势φ共同决定的因素点电荷q无关电势沿电场线逐渐下降，取定零电势点后，某点的电势大小高于零者，为正值；某点的电势低于零者，为负值正点电荷(＋q)电势能的正负跟电势的正负相同；负点电荷(－q)电势能的正负跟电势的正负相反
大小
矢标性
单位
标量 V/m
矢量 N/C
(1)电势沿着电场强度的方向降低 (2)大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为联系零；电势高的地方，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
特别提醒：当涉及φ、Ep、q三者关系的问题时，一定要考虑三者的正负号问题。
A
A 5V
C
C 2V
B
B 0
5．电势和电场强度的区别和联系
电势φ
物理意义
电场强度E
描述电场的力的性质
(1)电场中某点的场强等于放在该点的点电荷所受到的电场力F 跟点电荷电荷量q的比值 (2)E＝F/q，E在数值上等于单位正电荷在该点所受到的静电力
描述电场的能的性质
(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
A
M
0V 3V
C
5V 8V
B
—3V E
0V
D
3.电场线指向电势降低的方向！
课堂小结
1、电场力做功只与初、末两点在电场线上的距离有关。

电势差电势电势能

(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面．
(2)性质 ①等势面上任意两点间的电势差为零． ②电场线和等势面垂直，所以沿等势面移动电荷时，
电场力和等势面垂直，不做功．
③等势面的疏密
表示电场的强弱．
④任意的两个等势面都不能相交 ⑤电场线和等势面都是人们虚拟出来的形象描述电场的一种工具．
(1)电势φ与场强E是描述电场的两个不同角度，二者间无直接必然联系． (2)沿电场线方向，电势降低，反之则不一定，只有电势
四、匀强电场中电势差与电场强度的关系
1．U＝Ed
在匀强电场中，沿场强方向于场强与这两点的距离的 2．E＝单位距离乘积．的两点间的电势差等
在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每上的电势差．
3．电场中，场强方向是指向电势降落
最快的方向．
(1)电势φ、电势能Ep都具有相对性，与零电势点的选取有关．电势差U、电场力做功W则无相对性，与零电势点的选取无关． (2)电势φ、电势差U都可描述电场“能”的性质，电场力做功W、电势能改变ΔEp则不可，它们都与检验电荷有关．
解析：场强是矢量，同一球面上各点场强方向不同，A
错误；离点电荷越近场强越大，B错误；正电荷离负点
电荷越远具有的电势能越大，C正确；电场线方向沿半
径指向Q，电场线指向电势降低的方向，故D错误．
答案：C
1．由公式W＝Fscosθ计算，此公式只适用于匀强电场．可变形为W＝qEd(d＝scosθ)，式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移． 2．由公式W＝qU计算时有两种方法： (1)三个量都取绝对值，先计算出功的数值，然后再根据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功，
断出EP＞EQ，故选A. 答案：A

电势能和电势、电势差

电势能和电势、电势差【学习目标】类比重力场明白得静电力做功、电势能的变化、电势能的确定方法；明白得电势的定义以及电势差的意义，会比较两点电势的高低；明白得电势对静电场能的性质的描述和电势的叠加原理；明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。

【要点梳理】要点一、静电力做功的特点在电场中将电荷q从A点移动到B点，静电力做功与路径无关，只与A、B两点的位置有关。

说明：（1）静电力做功的特点不仅适用于匀强电场，而且适用于任何电场；（2）只要初、末位置确定了，移动电荷q做的功确实是W AB确实是确定值。

要点二、电势能要点诠释：(1)定义电荷在电场中具有的势能叫电势能。

类似于物体在重力场中具有重力势能。

用Ep表示。

(2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功就等于电势能的减少量,即W=Ep-Ep。

即静电力做多AB A B少正功,电荷电势能一定减少多少；静电力做多少负功,电荷电势能一定增加多少。

(3)电势能的大小①零势点及选取和运算重力势能一样，电势能的运算必须取参考点，也确实是说，电势能的数值是相关于参考位置来说的。

所谓参考位置，确实是电势能为零的位置，参考位置的选取是人为的，通常取无限远处或大地为参考点。

②电势能的运算设电荷的电场中某点A 的电势能为A Ep ，移到参考点O 电场力做功为W AO ，即AO pA pO W =E －E ，规定O 为参考点时，就有AO pA W =E ，也确实是说电荷在电场中某点的电势能等于将那个电荷从电场中的该点移到零势点的过程电场力所做的功。

要点三、电势要点诠释：(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,用ϕ表示。

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。

(2)定义式: pE q ϕ=(3)单位：电势的单位是伏特（V ），1V=1J/C(4)电势高低与电场线的关系：沿电场线方向，电势降低。

电势差电势电势能等势面知识归纳

电势差、电势、电势能、等势面知识归纳一．电势差U AB 的理解电势差：电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟它的电量的比值，叫这两点间的电势差．1．电势差与电场力做功：类比着在重力场中重力做功与高度间的关系，得出电场力做功与电势差的关系． W AB = qU AB 其中U AB =qW AB 是由电场及A 、B 两点位置确定的物理量．与被移动的电荷无关，与路径无关，与零电势面选择无关．2．公式U AB = qW AB ，标量的正负不表示大小，计算时可以把W AB 和q 都代入正、负号进行计算．也可以W AB 和q 只代绝对值求出U AB 的绝对值．U AB = -U AB ．单位伏(V)即1 V= 1 J/C(3)电势差是从能量的角度反映电场性质的物理量．二．电势φ：电场中某点的电势等于该点与参考点之间的电势差．也等于单位正电荷由该点移到参考点时电场力所做的功．1．电势具有相对性，必须先确定零电势参考点，才能确定电场某点的电势值．一般取大地或无穷远的电势为零电势U ∞= 0，电势的大小由电场本身和零电势位置决定．2．电势是描述电场能的性质的物理量．3．电势是标量，有“+”、“-”号，正值表示该点的电势高于零，即φA ＞0；负值表示该点的电势小于零，即φA ＜0；电势正负号表示大小比较关系．当规定U ∞= 0时，正电荷形成的电场中各点的电势均为正值．负电荷形成的电场中各点的电势均为负值．4．公式：φA =E A /q ，单位伏(V) 1 V = 1 J/C5．电势与电势差的关系： U AB ＝φA －φBU AB 为正值时说明φA ＞φB ；U AB 为负值时说明φA ＜φB6．电势和电场线方向的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低．7．电势高低变化的判断①根据移动检验电荷做功判断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势降低(升高)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势升高(降低)．②根据电场线判断：沿电场线方向电势逐渐降低，逆着电场线方向电势逐渐升高． ③根据场源电荷判断：离场源正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近电势越低．8．电势的叠加：电势是标量，因此点电荷组成电场中某点的电势，等于各个电点荷分别在该点产生的电势的代数和．如等量的异种电荷连线的中垂线上各点的电势为零，等量的同种电荷连线上各点以中点的电势最低，中垂线上各点以连线中点的电势最高，且连线和中垂线上关于该点的对称点等电势．三．电势能E ：电荷在静电场中具有由位置所决定的能．1．电势能是相对的，电势能的值与参考点(零电势能点)的选取有关，电势能零点的选取与电势零点的选取相同．电势能不能作为描述电场性质的物理量，这是因为电势能的大小、正负都与检验电荷有关．2．电场力做功的四种计算方法①定义式计算法：W AB =Fs AB cos θ= qEd AB 此式仅适用于匀强电场，式中E 为电场强度，s AB 为A 、B 两点的距离，d AB 为沿场强方向的位移．②电势变化计算法：W AB = qU AB = q (φA -φB )③电势能变化计算法：W AB = -Δε=εA -εB④动能变化计算法：W AB = ΔE k =21mv B 2－21mv A 2 (此式只适用于电场力做功情况)，其中② ③ ④式不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．3．判断电势能变化(或比较电势能大小)的方法①利用εp = q φp 来判断：电势能的正负号是表示大小的，在应用时要把q 和φp 的正负号代入分析．②利用做功正负来判断：不管是正电荷还是负电荷，电场力对正电荷做正功时该电荷的电势能一定减小，反之该电荷的电势能一定增加． (类似于重力做功与重力势能的变化关系．）③用推论判断：正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越低的地方电势能越大． a ．W AB = qU AB = q (φA -φB )普遍适用，利用这个公式时，q 、U 都取绝对值，算出的功也是绝对值，功的正负可以由电荷的正负和移动方向来判断，计算时也可将各量的正负号代入，再根据结果的正负号进行判断．b ．W =Eqd 此式只适用于匀强电场，且d 为起止两点的连线在电场方向的投影．4．电场力做功与电势能的变化的关系：电场力做正功时，电荷的电势能减小；电场力做负功时，电荷的电势能增加．电场力对电荷所做的功等于电荷电势能的减少量，W AB = E A -E B =ΔεAB5．电势能和电势的关系： εp = q φ (φp =qP ) 正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越高的地方电势能越小． (正电荷的电势能和电势的关系与物体的重力势能和高度的关系相同，而负电荷则相反．)四．等势面：电场中电势相等的点集合成的曲面．1．等势面是为了形象地描述电场能的性质(电场中各点的电势分布)引用的假想的图，它不是电场中实际存在的面或线．2．等势面的特点①等势面一定跟电场线垂直．②在同一等势面上移动电荷电场力不做功．③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．④任意两个等势面都不会相交．⑤等差等势面越密的地方电场强度越大．3．几种电场等势面的分布：匀强电场、点电荷形成的电场、等量异种电荷的电场，等量同种电荷的电场、带电导体周围的电场．。

1.3电势能电势电势差

电势能、电势、电势差精讲年级：高中科目：物理类型：选考制作人：黄海辉知识点：电势能和电势1．电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。

(2)电势能①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。

②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即W AB ＝E p A－E p B＝－ΔE p。

2．电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能E p与它的电荷量q的比值。

(2)定义式：φ＝E p q。

(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。

(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。

3．等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。

(2)四个特点①等势面一定与电场线垂直。

②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。

4. 电势差（1）定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。

（2）定义式：U AB＝W AB q。

（3）电势差与电势的关系：U AB＝φA－φB，U AB＝－U BA。

（4）影响因素：电势差U AB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功W AB无关，与零电势点的选取无关。

5. 静电力做功与电势能关系（1）静电力做功的特点：静电力做功与电荷的初、末位置有关，与电荷运动的路径无关。

（2）静电力做的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，即W AB＝E p A－E p B。

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。

6. 电势高低及电势能大小判断方法电势能大小的判断方法(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；只要静电力做负功，电荷的电势能一定增大。

电势能电势电势差(已用)

电势能、电势和电势差1. 电势能: 电荷在电场中所具有的势能.注：电场力做功与电势能的关系：在电场中移动电荷时，如果电场力对电荷做正功，电势能减少，做负功电势能增加。

电场力做的功等于电势能增量的负值，电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从该点移到电势能为零处电场力所做的功。

特点：①与参考点选取有关；②是电荷与所在电场所共有的。

应用: 1.把两个异种电荷间的距离增大一些，则A. 外力做正功，电势能增加B. 外力做负功，电势能减少C. 电场力做正功，电势能增加D. 电场力做负功，电势能减少2（多选）. 如图所示，a、b、c为一点电荷形成的电场中的三条电场线，另有一点电荷从M点射入电场，在只受电场力作用下沿图中虚线运动到N点，则该电荷从M向N运动的过程中A. 加速度一直减小B. 动能一直减小C. 电势能一直减小D. 动能和电势能的总和一直减少2. 电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。

公式：Φ= 单位：伏特电势是标量等势面：电场中电势相同的点构成的面。

等势面的特点：（1）电荷在同一等势面上移动，电场力不做功（而电场力做的功为零时，电荷不一定沿等势面移动）（2）等势面一定跟电场线垂直（3）等差等势面密的地方场强大（4）任意两等势面都不会相交（5）电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

应用:1. 一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则A.a、b\两点的场强一定相等B. 该点电荷一定沿等势面移动C. 作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的D. a、b两点的电势一定相等2. 对于静电场，下列说法正确的是A. 电场强度处处为零的区域，电势也一定处处为零B. 电场强度处处相同的区域，电势也一定处处相同C. 只受电场力作用，正电荷一定由高电势处向低电势处移动D. 负电荷逆着电场线方向移动，电荷的电势能一定减小3. 电势差：电场中两点间电势的差值。

定义：电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。

电势电势差电势能

EpA＝qφA＝－3×10－6×200 J＝－6×10－4J，电荷在 C 点的电势能 EpC＝qφC＝－3×10－6×300 J＝－9×10－4J.
(3)做功判断法电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)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．
四、电场中的功能关系是怎样的 1．只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变． 2．只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变． 3．除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化量．
正电荷在正电势
矢量：方向为
矢
标量，有正负，位置有正电势能，
放在电场中标量，但有正负，
标
正负只表示电简化为：正正得
的正电荷的正负只表示大小
性
势的高低
正，负正得负，负
受力方向
负得正
电势由电场本身由电场本身的决场强由电场
决定，与试探电两点间差异决由电荷量和该点定本身决定，与
题型二电势电势能电势差的计算
【例 2】有一带电量 q＝－3×10－6C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，克服电场力做功 6×10－4J，从 B 点移到 C 点电场力做功 9×10－4J.
(1)AB、BC、CA 间电势差各为多少？ (2)如以 B 点电势为零，则 A、C 两点的电势各为多少？电荷在 A、C 两点的电势能各为多少？
2．电势能大小的比较方法． (1)场电荷判断法 ①离电场正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小；②离电场负电荷越近，试探正电荷的电势能越小，试探负电荷的电势能越大．

电势、电势差和电势能知识点

电势、电势差和电势能知识点电势能、电势、电势差三个物理量联系密切，表示电场的能的性质。

三个概念均很重要，但需要突出电势差概念的理解和应用。

一、电势能1.电场力的功W=S应是沿电场线方向位移，根据的方向决定电场力做正功、负功。

电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容2.电势能：电荷在电场中具有的势能，和重力势能一样要确定0势能的位置。

比0电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。

电势能用ε表示，单位焦耳（J）3.电势能与电场力的功的关系W=－ =－，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。

与重力功和重力势能变化的关系进行比较。

二、电势1.电势定义：图1所示为正点电荷的电场，为距Q无穷远处，此处电势能为零，把电量不同的正电荷q、q、q……从无穷远处A点移到电场中B点，电场力做负功为W、W、W……，所以电荷在B点电势能应为、、，虽然q不同，不同，但它们比值，相同，用此理解，电势的概念为单位电量电荷在B处所具有的电势能，或理解为1库仑的电荷从B到A电场力做的功。

2. 电势是标量，单位：伏特简称伏，用V表示，1V=1J／C。

从上面过程分析可知，在离场源无穷远处电势为0。

(1) 正电荷电场中，处处电势为正，负电荷电场中，处处电势为负。

(2)沿电力线方向，电势降低。

3.电势能与电势的关系，=υq，对照电场力和电场强度的联系和区别进行比较。

判断q在正、负点电荷电场中的电势能的正负，分q 为正、负电荷两种情况考虑。

4.等势面：电场中电势相等的点构成的面(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，与在同一水平面上移动的物体重力不做功的道理一样(2)等势面一定与电场线垂直(3)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。

思考点电荷电场等势面情况(4)处于静电平衡的导体是等势体。

等势体不是电势为零高中学习帮的小程序开通啦三、电势差1.电势差的定义：电场中两点间的电势的差值。

又叫电压。

单位：伏特符号：UU AB=U A－U B U A＞U B时，U AB＞0为正，U A＜U B时，U AB＜0为负2.电场力的功：W=U AB q，当 U A＞U B时q为正电荷电场力做正功，电势能减少，与 U A q＞U b q相等。

高考物理电场、电势(电势差)、电势能等基本概念

高考物理电场、电势（电势差）、电势能等基本概念
要认清和掌握电场、电势（电势差）、电势能等基本概念首先可以将”电场与”重力场相类比（还可以将磁场一同来类比，更容易区别与掌握），电场力做功与重力做功相似，都与路径无关，重力做正功重力势能一定减少，同样电场力做正功那么电势能一定减少，反之亦然。

由此便可以容易认清引入电势的概念。

电势具有相对意义，理论上可以任意选取零势能点，因此电势与场强是没有直接关系的；电场强度是矢量，空间同时有几个点电荷，则某点的场强由这几个点电荷单独在该点产生的场强矢量叠加；电荷在电场中某点具有的电势能，由该点的电势与电荷的电荷量（包括电性）的乘积决定，负电荷在电势越高的点具有的电势能反而越小；带电粒子在电场中的运动有多种运动形式，若粒子做匀速圆周运动，则电势能不变。

（另外，还要注意库仑扭秤与万有定律中卡文迪许扭秤装置进行比较。

）。

三、电势、电势差、电势能

第三部分电势、电势差、电势能知识要点梳理知识点一——电场力做功的特点和电势能▲知识梳理1．电场力做功与路径无关电荷在电场中移动时，静电力做功跟重力做功相似，只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。

2．电势能由于移动电荷时静电力做功与路径无关，只与始末位置有关，这种与位置有关的电荷在电场中具有的势能，叫电势能，用表示，单位是J。

3．电场力做功与电荷电势能变化的关系电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷电势能增加。

电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。

根据电场力做功与电势能变化的关系可以看出功与电势差的关系，即。

4．电荷在某点具有的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功，即电势能是相对的。

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。

5．电势能的物理意义是描述电荷在电场中做功本领大小的。

6．电场力做功，且只有电场力的功与电势能的变化相对应。

每一种势能都对应一种特定的力，势能的变化只与这个特定的力的功有关。

▲疑难导析1．电场力做功和重力做功的比较重力做功电场力做功相同点重力对物体做正功，物体重力势能减小，重力对物体做负功，物体重力势能增加电场力对电荷做正功，电荷电势能减少，电场力对电荷做负功，电荷电势能增加不同点重力只有引力，正、负功比较容易判断。

例如物体上升，重力做负功电荷存在两种。

同种电荷的斥力场，靠近做负功，远离做正功，异种电荷的引力场，靠近做正功，远离做负功2．电荷的电势能与物体的重力势能比较静电场重力场电场中的电荷具有势能——电势能重力场中的物体具有势能——重力势能电场中的同一位置上不同电量电荷的电势能不同重力场中同一位置上不同质量物体的重力势能不同在电场力作用下移动电荷，即电场力做正功时，电势能减少外力反抗电场力作用移动电荷，即电场力做负功时，电势能增加在重力作用下移动物体，即重力做正功时，重力势能减少外力反抗重力作用移动物体，即重力做负功时，重力势能增加3．电势能大小的比较方法（1）场源电荷判断法①场源电荷为正，离场源电荷越近，正检验电荷电势能越大，负检验电荷电势能越小。

电势能公式和电势基础知识

电势能和电势·知识点精解1.电势能的概念(1)电势能电荷在电场中具有的势能(2)电场力做功与电势能变化的关系在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量，即WAB=εA-εB。

①当电场力做正功时，即WAB>0，则εA>εB，电势能减少，电势能的减少量等于电场力所做的功，即Δε减=WAB。

②当电场力做负功时，即WAB<0，则εA<εB，电势能在增加，增加的电势能等于电场力做功的值，即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|，但仍可以说电势能在减少，只不过电势能的减少量为负值，即ε减=εA-εB=WAB。

【说明】某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。

(3)零电势能点在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。

理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。

【说明】①零电势能点的选择具有任意性。

②电势能的数值具有相对性。

③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。

2.电势的概念(1)定义及定义式电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。

(2)电势的单位：伏(V)。

(3)电势是标量。

(4)电势是反映电场能的性质的物理量。

(5)零电势点规定的电势能为零的点叫零电势点。

理论研究中，通常以无限远点为零电势点，实际研究中，通常取大地为零电势点。

(6)电势具有相对性电势的数值与零电势点的选取有关，零电势点的选取不同，同一点的电势的数值则不同。

(7)顺着电场线的方向电势越来越低。

电场强度的方向是电势降低快的方向。

(8)电势能与电势的关系：ε=qU。

3.电势差的概念(1)定义电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。

(2)定义式【说明】①电势差即电势之差，UAB=UA-UB。

②WAB为电荷q由A点移动B点时电场力所做的功，可能为正值，也可能为负值。

电势能电势和电势差(绝对经典)课件

电势差与电场强度的关系
电场强度与电势差呈正比关系，即电场强度越大，电势差也越大。
在匀强电场中，电场强度的大小与电势差成正比。电场强度越大，两点之间的电势差也越大。同时，沿着电场线方向，电势差逐渐减小。
04
电场力做功与电势能变化的关系
电场力做功的特点
静电力做功与路径无关
01
在静电场中，电场力做功仅与初末位置的电势差有关，而与路
电势能的计算公式是 (E = qvarphi)。
详细描述
电势能的大小与电荷量 (q) 和电势 (varphi) 有关，其计算公式为 (E = qvarphi) 。其中，(varphi) 表示电荷所在位置的电势。
02
电势
电势的定义
总结词
电势是描述电场中某点电荷所具有的势能与其电荷量的比值。
详细描述
电势的计算
总结词
电势可以通过积分或查表的方式进行计算。
详细描述
计算电势的方法主要有两种，一种是通过对电场进行积分来计算电势，另一种是通过查表来获取电势值。在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
03
电势差
电势差的定义
电势差是衡量电场中两点间电势能差值的物理量，表示为电压或电动势。
VS
详细描述
在匀强电场中，各点的电场强度相等，因此电荷所受的电场力大小与电荷的电量成正比，与电荷所在位置的电势差成正比。也就是说，在匀强电场中，电势差越大，电荷所受的电场力也越大。这个关系是库仑定律的一种应用，也是理解电场和电势差关系的重要基础。
匀强电场中电势差与电场力做功的关系
总结词
电势差是指电场中两点之间的电势之差，通常用电压或电动势来表示。在电路中，电势差是电流做功的驱动力，也是电荷移动的能量来源。

电势电势差电势能与电场力做功的关系

(2)定义式：
U AB
WAB q
UAB = -UBA
2、电势 (1)定义：电场中某点的电势等于该点与参考点之间的电势差，用表示。
在理论研究中一般以无穷远为零势能点，在实际电路中一般以大地为零势能点。
3、电势与电势差：UAB= A- B
电势是标量但有正负，电势的正负说明大小。沿着电场线方向，电势越来越低。
③电场线和等势面在相交处互相垂直。
④电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。
⑤电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密。
⑥沿匀强电场中任何一条直线（等势面除外），电势都是均匀变化的。
例.如图，Q是固定的带正电荷的点电荷，a、b、c 点分别处在间距相等的三个等势面上，则以下说法正确的是（ ABD ） A、三点的场强大小关系为Ea ＜ Eb ＜ Ec B、三点的电势高低为φa ＜ φb ＜ φc C、两点间的电势差Uab ＞Ubc D、两点间的电势差Uba ＜ Ucb a
4．A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电
荷仅在电场力作用下从A点运动到B点，运动过程中
0乙
t
D．φa＜φb，Ea＝Eb
07学年南京市期末质量调研4
4．图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条
电场线上的两点。若将一负电荷从A点自由释放，
负电荷在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程
中的v-t图线如图乙所示。比较A、B两点电势的
高低和场强的大小，可得（）B
A. A B
B. A B
所以，UAB= WAB/q= 4 ×10-11/ 2×10-11V=2V 正电荷从B点移动到A点的过程中，
A
电场力做负功WBA= -4 ×10-11J；

第4课时：电势电势差电势能

第4课时电势、电势能与电场力做功考纲要求1、掌握电势、电势差、电势能的概念及它们间的关系【基础知识梳理与重难点分析】1．电势差U AB：（1）定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB/q，叫做A、B两点间的电势差，用U AB表示．（2）定义式：U AB=W AB/q．（3）电势差是标量，但有正负，正负表示．2．电势φ：描述电场能的性质的物理量（1）定义：电势实质上是和标准位置的电势差．即电场中某点的电势，在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置（零电势点）时电场力所做的功．（2）定义式：φA=U A∞= W A∞/q．（3）电势是标量，但有正负，正负表示．（4）电势高低判断：a．根据移动检验电荷做功判断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势降落(升高)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势升高(降落)．b．根据电场线判断：沿着电场线方向，电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高．c．根据场源电荷判断：离正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近，电势越低．d．根据电势差判断：ABU<0，则A点电势比B点低．U>0，则A点电势比B点高；AB3．电势能E P：（1）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能．（2）电势能是标量．（3）电场力做功与电势能的变化的关系：电场力对电荷做正功，电荷的电势能，做功量等于电势能的减少量；电场力对电荷做负功，电荷的电势能，做功量等于电势能的增加量，即W电=－△E P（类比于W G=－△E P）．4．电场力做功的计算：（1）根据电势能的变化与电场力做功的关系计算：即W电=－△E P．（2）应用公式W AB =qU AB计算：①正负号运算法：按照符号规约把电量q和移动过程的始、终两点的电势差U AB的值代入公式W AB =qU AB．②绝对值运算法：公式中的q和U AB都取绝对值代入计算，功的正负再另判断：当正（或负）电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，是电场力做正功（或电场力做负功）；当正（或负）电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时，是电场力做负功（或电场力做正功）．5．等势面：（1）定义：电场中电势相同的点构成的面叫做等势面．（2）等势面的特点：①等势面是为了形象描述电场中各点电势高低分布而引入的假想图，不是电场中实际存在的面．②同一等势面上各点间的电势差为零，电荷在等势面上移动时电场力不做功．③电场线垂直于等势面，并指向电势降低最快的方向．④等势面不相交．⑤电场强度较大的地方，等差的等势面较密．⑥电场线的描绘：利用电场线和等势面的垂直关系，先描绘出电场中的等势面，再画出电场线．6．匀强电场中场强和等势面的关系：在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积，即U =Ed ，也可理解为：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势降落，即E =U/d ．【要点讲练】1、电势差、电势、电势能例1:把一个电量q=5×10-9C 的正点电荷从距电场无穷远处移到电场中的M 点,电荷克服电场力做功W OM =6×10-3J.如果把该点电荷从距电场无穷处移到电场中N 点,电荷克服电场力做功W ON =3.6×10-3J,取无穷远处为零电势点.求:(1)M 、N 点的电势是多少？(1)M 、N 点间的电势差是多少？把该点电荷由M 移到N 点，电场力做功是多少？例2、如图所示，一电场的电场线分布关于y 轴（沿竖直方向）对称，O 、M 、N 是y 轴上的三个点，且OM=MN ，P 点在y 轴的右侧，MP ⊥ON ，则（）A.M 点的电势比P 点的电势高B.将负电荷由O 点移动到P 点，电场力做正功C. M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D.在O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做直线运动2、电势与电场强度例3、如右图所示，a 、b 为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a 点由静止释放，沿电场线向上运动，到b 点恰好速度为零，下列说法正确的是（）A 、带电质点在a 、b 两点所受的电场力都是竖直向上的B 、 a 点电势比b 点电势高C 、带电质点在a 点的电势能比在b 点的电势能小D 、 a 点的电场强度比在b 点的电场强度大例4、A 、B 是一条电场线上的两点，若在A 点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A 运动到B ，其速度随时间变化的规律如图所示．设A 、B 两点的电场强度分别为E A 、E B ，电势分别为U A 、U B ，则（A ）E A = E B ．（B ）E A ＜E B （C ）U A = U B （D ）U A ＜U B ．变式1.空间某一静电场的电势在x 轴上分布如图所示，x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分别是Bx E 、Cx E ，下列说法中正确的有（） A ．Bx E 的大小大于Cx E 的大小 B ．Bx E 的方向沿x 轴正方向C ．电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大D ．负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功b a3、公式E=U/d 的理解及应用例5如图所示，平行板A 、B 带等量异种电荷，两板间是匀强电场，两板距离d ＝5cm ，场强E ＝1.2×103N/C ，两板间有P 1、P 2两点，其中P 1距A 板0.5cm ，P 2距B 板0.5cm ，则（1）A 、B 两板的电势差U AB ；（2）P 1、P 2两点的电势差U 12。

电势能电势与电势差(完美版)

02 电势差
电势差的定义
电压
电场中某两点之间的电势差，也称为电压。它是描述电场中电势能差的一个重要物理量。
电压的绝对值
电压具有绝对值，通常用正负号来表示方向。在电路中，电压的方向通常由高电势指向低电势。
电压的方向
电压的方向与电场线方向一致，从高电势指向低电势。
电势差的计算公式
定义式
$U = Delta V$，其中U表示电压（电势差），$Delta V$表示电势差的变化量。
对于点电荷产生的电场，电势的计算公式为
φ=kQ/r，其中Q为点电荷的电量，r为点到点电荷的距离。
对于匀强电场，电势的计算公式为
φ=Ed，其中E为电场强度，d为沿电场线方向的距离。
电势与电场强度的关系
电场强度E和电势φ之间存在关系： E=-▽φ，其中▽表示梯度算子。
在匀强电场中，电场强度E和电势φ之间的关系为：E=-dφ/dx，其中x表示沿电场线方向的距离。
静电除尘
利用静电感应和电场力作用，使灰尘颗粒带电并附着在电极上，实现空气净化。
电场力做功与电势能变化的关系
电场力做正功时，电势能减少；电场力做负功时，电势能增加。
电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关。
静电力做功与重力做功类似，满足功能关系。
电流的形成与电势差的关系
01 电流的形成是由于电场力作用下电荷的定向移动。 02 电势差是推动电荷定向移动的力，即电压。
03
电流的大小与电势差成正比，与电阻成反比。
04
电流的方向由高电势指向低电势，即电流的方向与电场力的方向一致。
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电势能、电势与电势差(完美版)