高二物理电场力做功和电势能
暑期备课笔记-高二物理第6讲：电势能、电势、电势差(教师版)
第6讲 电势能、电势、电势差（教师版）1.电势能 (1)电场力做功 ①特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关． ②计算方法a ．W ＝qEd ，只适用于匀强电场，其中d 为沿电场方向的距离．b ．W AB ＝qU AB ，适用于任何电场．(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小量，即W AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p .2．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，用φ表示．在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时电场力所做的功 ，电势是标量 ，只有大小，没有方向，但有正负．(2)公式：φ＝E p q(与试探电荷无关)(3)单位：伏特(V)(4)电势与电场线的关系：沿电场线方向电势降低．(电场线指向电势降低最快的方向)(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)3．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)等势面的特点①等势面一定和电场线垂直 ．②等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷时电场力不做功 ．③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．④电场线越密的地方，等差等势面越密.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 .例1.如图所示，a 、b 是电场线上的两点，将一点电荷q 从a 点移到b 点，电场力做功W ，且知a 、b 间的距离为d ，以下说法中正确的是( )A ．a 、b 两点间的电势差为W qB ．a 点的电场强度为E ＝W qdC ．b 点的电场强度为E ＝W qdD ．a 点的电势为W q解析： 由W ＝qU 和U ＝W q，且a 点的电势比b 点的高，所以A 项正确；由于不知该电场是否是匀强电场，电场力可能不为恒力，所以B 项错，C 项错；题中没有指明零电势点，所以D 项错．答案： A例2..电场中有A 、B 两点，一个点电荷在A 点的电势能为1.2×10－8J ，在B 点的电势能为0.80×10－8 J ．已知A ，B 两点在同一条电场线上，如上图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9 C ，那么( )A ．该电荷为负电荷B ．该电荷为正电荷C ．A 、B 两点的电势差U AB ＝4.0 VD ．把电荷从A 移到B ，电场力做功为W ＝4.0 J解析： A 点的电势能大于B 点的电势能，从A 到B 电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且W AB ＝E p A －E p B ＝1.2×10－8 J －0.80×10－8 J ＝0.40×10－8 J ，故A 项正确而D 项错误；U AB ＝W AB q ＝0.4×10－8－1.0×10－9V ＝－4.0 V ，所以C 选项错误．正确答案为A. 答案： A例3．如下图所示，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 轴做直线运动解析： 在静电场中，沿着电场线方向，电势降低，A 项正确；负电荷在电场中受力方向与电场线的切线方向相反，故由O 向P 运动时，电场力做负功，B 项错；由电场线的疏密程度可知，OM 段的任意点场强均大于MN 段任意点场强，故移动同一正电荷在OM 段和MN 段间运动，电场力在OM 段做功较多，故OM 两点间电势差大于MN 两点间电势差，C 项错；根据电场线关于y 轴对称，故y 轴上场强方向处处沿y轴正方向，故静电荷受力始终沿y 轴正方向，故粒子做直线运动，D 项正确．答案： AD例4.如图6－2－2所示，正点电荷Q 产生的电场中，已知A 、B 间的电势差为U ，现将电荷量为q 的正点电荷从B 移到A ，则( )．A ．外力克服电场力做功QU ，电势能增加qUB ．外力克服电场力做功qU ，电势能增加QUC ．外力克服电场力做功qU ，电势能增加qUD ．外力克服电场力做功QU ，电势能减少QU解析：本题考查电场力做功的计算，电场力做功和电势能的变化关系等知识点．根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知U BA <0，那么正点电荷从B移动到A 过程中，电场力做功为W ＝qU BA <0，表示外力克服电场力做功qU ，电场力做负功，则电荷的电势能增加qU .答案：C例5．(2011·湖北宜昌高三检测)如图6－2－3所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )．A ．竖直向下，E ＝100 V/mB ．水平向左，E ＝100 V/mC ．水平向左，E ＝200 V/mD ．水平向右，E ＝200 V/m解析：由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知，电场强度方向水平向左，又由E＝U d 得E ＝ 2 V 2×10－2 m＝100 V/m.故B 正确． 答案：B例6.如图所示，固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q 和－Q ，A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p ，质量为m 、电荷量为＋q (可视为点电荷，不影响电场的分布．)现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放，小球p 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时，速度为v .已知MN 与AB 之间的距离为d ，静电力常量为k ，重力加速度为g .可知( )．A ．C 、O 间的电势差U C O ＝mv 22qB ．由等量异种电荷电场分布的特点知UC O ＝UD OC ．小球p 经过O 点时的加速度a ＝2kQq2md2－g D ．小球p 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度v D ＝2v解析：本题考查等量异种电荷电场特点和电场力做功．小球由C 运动到O 过程，只有重力和电场力做功，应用动能定理分析可解，故A 选项错误；由等量异种电荷电场特点，可知C 、O 、D 三点电势逐渐降低，U C O ＝U OD ，故B 选项错误；对小球在O 点进行受力分析，求合力，根据牛顿第二定律可得加速度a ＝2kQq 2md2＋g ，故C 选项错误；由C 到D 根据动能定理分析可解，可知D 选项正确．答案：DA1、如图1所示，A 、B 是电场中两点，一个带负电的点电荷Q 在A 点所受的电场力要比它在B 点所受的电场力 ，该负电荷在A 点的电势能要比它在B 点的电势能 .2.图1中A 点的电场强度要 B 点的电场强度，A 点的电势要 于 B 点的电势.3.如图2所示，a 、b 、c 是某电场中一条电场线AB 上的图1A a b c B图2BA C E三点，且Aa=ab=bc=cB，用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示三点的电势和电场强度大小，若该电场是匀强电场，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为；4.图2中若该电场是A处的点电荷产生的，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为；5.图2中，若该电场是B处的点电荷产生的，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为；6.图2中，若A、B处分别为两个等量异种电荷，则φa、φb、φc的大小关系为，E a、E b、E c的大小关系为B7、如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W1；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W3，则 ( )A．W1＞W2＞W3 B．W1＜W3＜W2C．W1= W2 = W3 D．W1= W2＜W38．如图41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的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是( )A．放上+q时，它们的电势能E PA＞E PB＞E PCB．放上+q时，它们的电势能E PA＜E PB＜E PCC．放上－q时，它们的电势能E PA＞E PB＞E PCD．放上－q时，它们的电势能E PA＜E PB＜E PC9．如图，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断( ) A．该电场一定是匀强电场B．场强E a一定小于E bC．电子具有的电势能E Pa一定大于E Pb D．两点的电势φa一定低于φb10.如图所示，Q是带正电的点电荷，P和P为其电场中的两点．若E1、E 2为P1、P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则 ( )A．E1 > E2，φ1>φ2B．E1> E2，φ1<φ2a bC ．E 1< E 2，φ1>φ2D ．E 1< E 2，φ1<φ211.关于电场中的电场线，下列说法正确的是( )A.带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合B.沿电场线方向电场强度逐渐减小C.沿电场线方向电势逐渐降低D.电荷沿电场线方向运动，电势能减少12.下列说法中，正确的是( )A.当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大B.当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小C13.关于电势的高低，下列说法正确的是 ( )A ．沿电场线方向电势逐渐降低B ．电势降低的方向一定是电场线的方向C ．正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D ．负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动14．下列关于电场性质的说法，正确的是 ( )A ．电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B ．电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C ．电场强度为零的地方，电势一定为零D ．电势为零的地方，电场强度一定为零15．在电场中，已知A 点的电势高于B 点的电势，那么 ( )A ．把负电荷从A 点移到B 点，电场力做负功B 把负电荷从A 点移到B 点，电场力做正功C ．把正电荷从B 点移到A 点，电场力做负功D 把正电荷从B 点移到A 点，电场力做正功16.如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( )A ．A E 一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕB ．A E 不一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕC ．A E 一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕD ．AE 不一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕ17.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是 （ ）A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大18.将带电量为6×10-6C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点，克服电场力做了3×10-5J 的功，再从B 移到C ，电场力做了1.2×10-5J 的功，则（1）电荷从A 移到B ，再从B 移到C 的过程中电势能共改变了多少？（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？（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？参考答案：A: 1.大，小； 2.大，大； 3.φa >φb 》>φc ，Ea=Eb=Ec 4.φa >φb >φc Ea>Eb>Ec5.φa >φb >φc Ea<Eb<Ec6.φa >φb》>φc Ea=Ec>Eb 。
2022-2021学年高二物理鲁科版选修3-1课件：第2章 第1讲 电场力做功与电势能
解析 由点电荷产生的电场的特点可知，正电荷从M点到N 点，电场力做正功，故A对、B错； 负电荷由M点到N点，克服电场力做功，C错； 电场力做功与路径无关，负点电荷又回到M点，则整个过 程中电场力不做功，电势能不变，故D对. 答案 AD
电场力做功与电势能变化的关系
2.如图6所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点.设电
第1讲 电场力做功与电势能
目标定位 1.知道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．
1 预习导学 梳理·识记·点拨 2 课堂讲义 理解·深化·探究 3 对点练习 巩固·应用·反馈
预习导学
一、电场力做功的特点 1.在电场中，把点电荷＋q直接由A点移 动到B点，电场力做功W＝ qE·d ；将＋ q先沿直线AC移动到C点，然后沿直线 CB移动到B点，电场线做的功W＝ qE·d ； 如果沿任意路径(如图1中曲线)由A点移 动到B点，电场力做的功W＝ qE·d.
巩固·应用·反馈
1.如图5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正功
B.若把一正的点电荷从M点沿直线移
到N点，则该电荷克服电场力做功
图5
对点练习
巩固·应用·反馈
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 电荷做正功 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
二、 对电势能的理解 1.系统性：电势能由电场和电荷共同决定，但我们习惯说成电 场中的电荷所具有的. 2.相对性：电势能是一个相对量，电势能的大小与零势能点的 选取有关，因此确定电荷的电势能首先应确定零势能点的位置. 3.标量性：电势能是标量，有正负、无方向.电势能为正值表示 电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参 考点的电势能.
高二物理电场力做功与电势能
嗦夺市安培阳光实验学校高二物理电场力做功与电势能知识精讲鲁教版一. 本周教学内容：电场力做功与电势能（一）基础知识1. 电场力做功的特点在电场中移动电荷时，电场力做的功与路径无关，只与始末位置有关。
在匀强电场中，电场力做的功为W＝qEd，其中d为沿电场线方向的位移。
2. 电势能（1）概念：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。
（2）电势能是相对的，电势能的大小与所选的零电势能点有关。
（3）电场力做功与电荷电势能变化的关系：电场力做正功时，电荷的电势能减少；电场力做负功时，电荷的电势能增加。
电场力对电荷做的功量度了电荷电势能的减少量，所以电场力的功是电荷电势能改变的量度。
（二）方法点拨1. 电势能的大小、正负的判定方法（1）做功判断法无论正、负电荷，电场力做正功，电荷将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。
（2）电场线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，电势能逐渐减小。
2. 对电势能的进一步了解（1）电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们常习惯说成电场中的电荷所具有的。
（2）电势能是一个相对量，其数值与零电势能的选择有关，因此确定电荷的电势能首先确定参考点，也就是零电势能位置。
当场源电荷为有限的大小时，在无穷远处，电场实际上已经减小为零，通常规定无穷远处的场强为零，电荷的电势能为零，由于地球是一个大导体，大地又可以看作与无穷远处相连接，因此，通常认为接地的带电体的电势能为零，当然也可规定某个特定的地方为零势能点，这要根据解题的方便而定。
（3）电势能是标量，有正负，但无方向。
电势能的正负仅表示大小，正值表示高于零电势能，负值表示低于零电势能。
（三）疑难辨析1. 电场力做功与电势能变化的关系（1）电场力做功与电势能的变化相联系。
高二物理关于电场的公式介绍
高二物理关于电场的公式介绍功和能功是能量转化的量度1.功：W=Fscosα定义式{W:功J，F:恒力N，s:位移m，α:F、s间的夹角｝2.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差hab=ha-hb}3.电场力做功：Wab=qUab {q:电量C，�4.电功：W=UIt普适式 {U：电压V，I:电流A，t:通电时间s｝5.功率：P=W/t定义式 {P:功率[瓦W]，W:t时间内所做的功J，t:做功所用时间s｝6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度vmax=P额/f8.电功率：P=UI普适式 {U：电路电压V，I：电路电流A｝9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热J，I:电流强度A，R:电阻值Ω，t:通电时间s｝10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能J，m：物体质量kg，v:物体瞬时速度m/s｝12.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能J，g:重力加速度，h:竖直高度m从零势能面起｝13.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能J，q:电量C，φA:A点的电势V从零势能面起｝14.动能定理对物体做正功,物体的动能增加：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=mvt2/2-mvo2/2｝15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化重力做功等于物体重力势能增量的负值WG=-ΔEP注:1功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;2O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功力的方向与位移速度方向垂直时该力不做功;3重力弹力、电场力、分子力做正功，则重力弹性、电、分子势能减少4重力做功和电场力做功均与路径无关见2、3两式;5机械能守恒成立条件：除重力弹力外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;6能的其它单位换算:1kWh度=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*7弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。
高二物理电场力做功与电势能
复习回顾 功是能量转化的量度！
1、功的计算： W F L cos
2、重力做功的特点：
(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 EP1 EP2 EP
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
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
1、电荷在电场中而具有 的能量就叫电势能。
（电势能与重力势能类似，所以 必须选择零势能点，）
2、零势能选取：零势能点可以任意选，
通常选地表面或无穷远地方做为零势能 点
E
v
A+B源自EvA+
B
正电荷从A点移到 B点时,静电力做正功, 电荷的电势能减少.
一个试探电荷在匀强电场中某点由静止
释放,将如何运动?动能如何变化？（不计重
力）
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.
问题:从动能增加,我们会 想到什么呢?
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不同
B
路径从A点移到B
电场力做功？
A+
+
ө
q
F
M
WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM|
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?
WAB 103 J
A·
q+
E
高中物理_《电场力做功与电势能》教学设计学情分析教材分析课后反思
高中物理_《电场力做功与电势能》教学设计学情分析教材分析课后反思第一章电势能与电势差第1节、电场力做功与电势能【教材分析】本节内容为选修3－1中第2章静电场中第1节的教学内容，它是在学生学完电场力的性质之后认识电场能的性质引入的，它处在电场强度之后，位于电势差之前，起到承上启下的作用。
它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课，尤其是用类比的方法达到对新知识的探究，同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。
教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。
进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，说明电荷在电场中也是具有电势能。
电场力做功的过程就是电势能的变化过程，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此有必要规定电势能零点。
对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
【教学目标】1．知识与技能（1）理解静电力做功的特点、电势能的概念。
（2）明确电势能与电场力做功的关系。
2．过程与方法（1）理解电势能与电场力做功的关系，从而更好的了解电势能概念。
（2）培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。
（3）通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。
培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。
3．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、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。
【教学重点和难点】1．重点：掌握电势能与电场力做功的关系，并能用此解决相关问题。
2．难点：理解掌握电势能的概念及意义。
【学情分析】1、对学生原有认知结构的分析：学生在必修课中已比较熟练地掌握了受力分析、功的计算、重力做功的特点，重力势能等知识。
在第1章的前几节刚学过电场力、电场强度等知识，已具备学习本节内容的能力。
2、学生可能存在的问题：电势能较为抽象，学生不容易理解；学生对利用力学知识处理电学问题不适应；学生不容易把重力做功的特点的知识迁移到电场力做功中。
物理高二下册电势能和电势知识点
物理高二下册电势能和电势知识点高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一，以下是为大家整理的物理高二下册电势能和电势知识点，希望可以解决您所遇到的相关问题，加油，一直陪伴您。
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=A-B。
①当电场力做正功时，即WAB0，则AB，电势能减少，电势能的减少量等于电场力所做的功，即减=WAB。
②当电场力做负功时，即WAB0，则AB，电势能在增加，增加的电势能等于电场力做功的绝对值，即增=B-A=-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，即减=A-B=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最快的方向。
(8)电势能与电势的关系：=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。
电场力做功和电势能
论证猜想: WAB＝EpA－EpB成立吗？
A q BE
(电荷仅受静电力) WAB:静电力做的功
动能 电势能
A点 EkA
EpA
B点 EkB
EpB
(1) WAB和ΔEk间的关系： WAB= EkB－EkA (2)ΔEk 和Ep减少量的关系： EkB－EkA = EpA－EpB
结论：WAB=EpA－EpB = ΔEp
B
E
A q+
F
M
静电力做的功： WAB=FAM
2.电荷由A移到B（折线路径） BE
Aq
+
F
M
静电力做的功： WAB=FAM
3.电荷由A移到B（曲线路径）
BE
A2
qA1 B2
A+ B1 F
M
静电力做的功： WAB=FAM
结论：静电力做功与路径无关
适用条件：一切电场。
二、电势能
1.定义：电荷在电场中具有的势能（Ep） 2.电势能是一个标量。
§1.4 电场力做功和电势能
万有引力与电荷间作用力的比较：
特点
万有引力
电荷间作用力
物体间的引力随质量的 电荷间的作用力随电量
1 增大而增大，随距离的 的增大而增大，随距离
增大而减小
的增大而减小
2
F G Mm
r2
推测：F
k
qq 12
r2
类比法:根据两个对象在某些属性上相同或相 似，推出它们在其它属性上相同或相似的方法。
A
θ mg
h
（2）折线路径
A
mg
h
B
M
B
WG=mgABcosθ=mgh
M WG=mgh
§2.1电场力做功与电势能 优秀教案
§2.1电场力做功与电势能学案【知识要点】一、电场力地功1.W=F·S=qEd S、d应是沿电场线方向位移，根据F、S地方向决定电场力做正功、负功.2.电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容.3.对电场力做功地理解着重注意电场力与电场力方向上地距离地关系，即要一致.如果不一致，就需要进行相关分解.二.电势能：1．定义：因电场对电荷有作用力而产生地由电荷相对位置决定地能量叫电势能.2．电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能地零点.电荷在电场中具有地势能，和重力势能一样要确定0势能地位置.比0电势能高地电势能为正，比零电势能低地电势能为负.电势能用ε表示，单位焦耳（J）3．电势能大小：电荷在电场中某点地电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做地功.4.电势能与电场力地功地关系，W=－△ε△ε=ε2－ε1，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地关系进行比较.4．电场力做功是电势能变化地量度：电场力对电荷做正功，电荷地电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷地电势能增加；电场力做功地多少和电势能地变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化地最有效方【解题点要】例一、下列说法正确地是（）A.电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D.在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加解析：根据我们学过电场知识可知顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势减少，移动负电荷，电场力做负功电荷电势能增加；逆着电场线移动正电荷，电场力做负功电荷电势能增加，移动负电荷电场力做正功，电荷电势能减少.选项A，不知移动电荷正、负，无法判断电场力做功正、负，结论不正确，不能选A，同样道理不能B.沿电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能一定减小，故选项C正确，选项D，电场力做负功是错地，结论是错地，不能选D，答案：C本题解答过程中所用地知识可做为一条原则记下，考虑问题时会比较方便例二、电子在电场中由电势高处运动到电势低处地过程中，下列说法中正确地是（）A.电子动能一定越来越小B. 电子电势能一定越来越大C.电子速度一定越来越大D.电子电势能可能越来越小解析：根据题意和选项，解答本题需要力学知识，电场知识地结合才能准确选择，从高电势处运动到低电势处，是顺电场线方向运动，电子所受电场力与运动方向反向，电场力对电子做负功，根据动能定理，电子动能应减小，A选项正确，同量电子电势能增加，B选项正确，C、D选项错误.答案应为A B从本题可以看出：(1)前面学过力学规律在解答电场问题必须能准确使用(2)电场力对电子做负功，使电子动能减少，转化为电势能，符合能量转化原理. 课堂训练1．如图，是某电场中地一条直电场线.一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断( )A该电场一定是匀强电场 B场强E a小于E b C电子具有地电势能εa一定大于εb D电势U a 一定低于U b2.如图五所示，q1、q2是等量异号点电荷，p Q是两个点电荷连线地垂直平分线，则(1)将电量为q地正电荷，从无穷远处沿p Q连线移到B点时，电场力对点电荷q 做地功为，电荷q在移动过程中，其电势能.(2)电荷q在A、B、C三点具有电势能相比，电势能最大；电势能最小；电能为零.3.图七所示在匀强电场中，M N为一绝缘杆，两端有等量异号地点电荷，开始时杆与场强方向平行，处于平衡状态.当杆绕中心O转180°时，使M N交换位置，需要克服电场力做功W，求杆与场强方向成45°夹角时，杆所受地电场力地力矩地大小等于多少？版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.rqyn1。
电场力做功与电势能
结论：选择不同的零势能点，两点的电 势能发生变化，但两点间的电势能之差 却不变
三、电场力做功与电势能变化的关系
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的 能，叫电势能。
电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力 做功与重力势能的关系）
1、电荷在电场中具有电势能。 物体被举高具有重力势能。
2、电场力对电荷做正功，电荷的电势 重力对物体做正功，物体的重力势 能减小 能减小 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能 重力对物体做负功，物体的重力 增大 势能增大
9
点评:某点的电势与试探电荷无关
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:
EP q
符号为V
3. 单位: 伏特
1 V = 1 J/C
1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?
1. 电场线指向电势降低的方向
2.如何确定电场中某点的电势?
(提示:类比于电势能的确定.)
………… 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？
（5）. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？
B B
E
F
A ө A +－ ө F
+
q q
M M
2. 静电力做功的特点
(1) 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的
从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 105 J
EPA 4 105 A V 20V 6 q 2 10
点评:电势的确定首先要确定零电势处, 且电势可以为负.
高二物理电场力做功与电势能
W AB 10 J
q
A +
F
·
B
电势能减少 电荷在B点具有的电势能多大？ 电势能为负表示 设A点的电势能 EPA 0 的物理意义是什
WAB = EPA－EPB =103J 么？
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J 若设B点的电势能EPB=0， 电荷在A点的电势能又多大？
EPB=3×10-5 J
EPC=1.8×10-5 J EPC=-1.2×10-5 J
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（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？
EPA= -3×10-5 J
一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关 二、电势能：电荷在电场中具有的能量（势能） 1、静电力做的功等于电势能的减少量： 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 2、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 3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。 电势能有正负之分，负值表示比零还要小
B
+ WAB = F· |AB|cosθ=qE· |AM|
A+ ө F
q
M
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，。
对于非匀强电场也适用
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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？
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如果是负电荷情况相同
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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 电场力做的功等于电势能的减少量
电场力做功电势差电势能电势电势差与电场强的关系知识精讲
杂繁市保价阳光实验学校电场力做功、电势差、电势能、电势、电势差与电场强度的关系一. 本周教学内容：电场力做功、电势差、电势能、电势、电势差与电场强度的关系二. 本周知识总结归纳1. 重力做功与电场力做功比拟〔1〕在重力场中，同一物体从A点移到B点，重力做功与路径无关，只跟A、B两点高度差有关。
〔2〕在电场中，可以证明，同一电荷从A点移到B点，电场力做功也与路径无关。
2. 电势差U AB：〔1〕义：电荷q在电场中由A点移到B点时，电场力所做的功W AB与电荷的电荷量q的比值。
〔3〕单位：在单位制中，是J/C，称伏特，简称伏。
符号为V。
〔4〕注意：U AB只取决于电场及A、B两点位置，与被移动电荷无关，是从能量角度来反映电场性质的物理量。
的电势差，也于单位正电荷由该点移到参考点时电场力所做的功。
〔3〕电势和电场线方向的关系：沿着电场线方向，电势越来越低。
〔4〕注意：电势具有相对性，必须先确零电势参考点，才能确电场某点的电势值。
一般取或无穷远的电势为零电势，电势差与零电势的选取无关。
4. 电场力做功与电势差关系：W AB＝qU AB〔此公式的用可严格按各量的数值正负代入求解，也可只是把各量的数值代入求解，再用其他方法判出要求量的正负〕。
5. 匀强电场中电势差和电场强度的关系：沿场强方向的两点间的电势差于场强和这两点间距离的乘积。
注意：〔1〕d必须是沿场强方向的距离，如果ab两点间距l不沿场强方向，计算电势差时，d的取值为l在沿场强方向的投影，即为a、b两点所在的势面的垂直距离。
〔2〕此两式只适用于匀强电场。
6. 电场强度的单位：N/C或V/m。
7. 场强E物理意义的另一种表达：注意：E、ϕ数值没有因果关系，E大时只说明沿电场线方向ϕ变化快，ϕ可大可小甚至可以是零；反之，ϕ大时，E也可大可小甚至可以是零。
它们的关系与加速度a和速度v的关系相似。
8. 势面〔1〕势面义：电场中电势相同的各点构成的面叫做势面。
用电场力做功求电势能？
用电场力做功求电势能？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。
这里有几个问题，是一些同学们的学习疑问，我们做一个统一的回复，有同样困惑的同学可以看看。
【问：用电场力做功求电势能？】答：电势能可以根据电场力做功的对应关系来求，物体电势能变大，是电场力做负功的过程，做功的数值与电势能改变的数值，绝对值是相等的。
反之，电场力做正功，电势能就对应减小。
【问：物体可看作质点的前提？】答：（1）当物体上各部分的运动状态都相同时，任何一点的运动情况都能反映出物体的运动属性，这时物体就可看作一个质点。
（2）物体的大小、形状等因素，对所研究的问题可以忽略不计，那幺物体可以看作质点。
（3）需要注意的是，同一个物体在不同的问题中，有时可以看作质点，有时不能看作质点。
物体能否被看做成一个质点，还要看具体的环境。
【问：自感现象是怎幺回事？】答：流过线圈电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，就会进而产生的自感电动势，总是阻碍线圈中原来电流的变化。
当原来电流在增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同。
【问：平衡状态指的是什幺？】答：我们可以从两个方面来理解平衡态。
从力的方面来看，就是受力平衡的状态；从运动学的角度来看，处于平衡态的物体静止或做匀速直线运动。
【问：物理考试时总是做不完，怎幺提高解题速度？】答：做题速度的提高需要在平时锻炼。
在这里给你分享一个好方法：建议你做作。
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；
电势能、电势、电势差、电场强度、电场力做功之间的区别及联系
电势能、电势、电势差、电场强度、电场力做功之间的区别及联系摘要：在高中物理学习过程中，学生总是对电势能、电势、电势差、电场强度、电场力等概念混淆不清。
为了解决这一难题，本文总结分析了这几个物理量的概念和特点，并找出了它们之间的区别和联系。
关键词：电势能；电势；电势差；电场强度；电场力做功；区别；联系作者简介：戴尚勇，任教于陕西省安康市石泉中学。
电势能、电势、电势差、电场强度、电场力作功是静电场中非常重要的概念,具有抽象、复杂、难以区别的特点。
笔者通过多年的教学发现大部分学生对这一部分知识掌握得都不好，基本的概念都无法辨别清楚，更别说理解它们之间的联系和区别。
鉴于此，笔者对教材内容进行了创新，认真总结了这几个物理量的规律和特点，并找出了它们之间的区别和联系，使得知识脉络清楚，便于学生理解和学习。
下面我们就来一起分享笔者的总结成果。
一、电势能1.定义：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。
2.电势能的单位：焦耳，符号为J。
3.电势能零点的选取,若要确定电荷在电场中的电势能，应先确定电场中电势能的零位置。
零势能处可任意选择,常取无限远处或大地的电势能为零点。
4.电荷在电场中某点具有的电势能等于将该点电荷由该点移到电势零点电场力所做的功。
电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。
5.静电力做功与电势能变化的关系：电场力做多少功，电势能就变化多少。
6. 如何比较电荷在电场中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，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。
二、电势1.定义：在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比叫做这点的电势。
电势是从能量角度上描述电场的物理量（电场强度则是从力的角度描述电场) 。
2.电势符号是φ，单位是伏特，符号：V。
第二讲 电势、电势差、电势能与电场力做功的关系
为+Q．图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个
等势面．有两个一价离子M、N（不计重力，也不计
它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该 电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别
是它们离固定点电荷最近的位置．以下说法中正确的
是（ B D ）
A、M一定是正离子，N一定是负离子．
B、M在p点的速率一定大于N在q点的速率．
荷从C点沿直线移到D点，则
（ B）
(A)电场力一直做正功。
(B)电场力先做正功再做负功。 +Q
(C)电场力一直做负功。
AC
(D)电场力先做负功再做正功。
+2Q DB
点拨：电场强度为0的点P在AB中点左侧,
P点左侧的场强方向向右，
+Q P
+2Q
P点右侧的场强方向向左，如图示：A C D B
8．如图所示的xOy平面区域内存在电场，一个正电荷
又解：对角线bd中点的电势为中间值14V,由此求得c 点电势为8V.
11．如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆O， 场强方向与圆O所在平面平行，场强大小为E。电荷 量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从 A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从 圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形 区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是 圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则（ B D ）
C、M在b点的速率一定大于N在c点的速率．
D、M从p→b过程电势能的增量一定
小于N从a→q电势能的增量．
pb +Q
a
q c
6、如图示，绝缘杆长L，两端分别带有等量异号电 荷，电量值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与 电场线夹角α＝60°,若使杆沿顺时针转过60°(以杆上 某一点为圆心转动)，则下述正确的是（ C D ）
电场力做功电势能
【学习目标】1、理解并掌握电势能、公式和性质，掌握静电力做功的特点。
2、明确静电力做功、电势能的关系。
3、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。
【学习重点】电势能电场力做功的特点及它们的关系。
【学习方法】认真阅读课文，并注意与重力场中重力做功特点和重力势能的比较。
2、重力做功的特点：
（1）重力做功只与物体的起末位置有关而与路径无关。
如图1所示，物体沿不同路径经由A到B，
重力做功仅与AB两点竖直方向高度差有关，与所走路径无关。
W=mgh
（2）重力做功与重力势能的关系：W G=-△Ep
（3）重力势能是相对的，有零势能面。
（人为选定）。
电场力做功与电势能
例一：如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，把一个点电荷 +q沿电场方向从A点移动到B点，假设距离AB=d，求电场力做的 功。 点电荷受到的电场力为：F=qE 方向由A指向B 所以电场力做功为：W=Fd=qEd A B
引申： 若点电荷运动的路径为先沿AC移动到C，再由C点移动到B， 整个过程电场力做的功是多少？ 若点电荷由A到B是沿着任意的一条 曲线呢？ C A B
总结：
1、电场力做功与电荷运动路径无关，只与始末位置有关 2、沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功； 沿电场线方向移动负电荷，电场力做负功。
练习1：
1、电场力做功的计算方法和影响因素 2、电荷电势能的定义方式和影响因素
思考： 电势能和重力势能的对比。
电势能 重力势有势能—— 重力势能
电场中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
电场力做正功时，电势能减小 电场力做负功时，电势能增大
重力做正功是，重力势能减小 重力做负功时，重力势能增大
如图，电荷量为+q的点电荷在场强为E的电场中运动，AB间距为 d，分别求出点电荷沿图中三条路径从A运动到B时，电场力对它 所做的功 C A B
D
1、定义： 电荷在电场中某点的电势能等于把这个电荷从这点 移到选定的参考点的过程中电场力所做的功。 2、参考点的选择： 无特殊说明的情况下，参考点通常都选在 无穷远。即认为电荷在无限远处电势能为 零。 思考：请说明图 中A、B、C、D四 个电荷具有的电 势能的正负。 C -q A +q D -q B +q
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电场力做功和电势能、电势和电势差审稿：李井军责编：郭金娟目标认知学习目标1．类比重力场理解电场力的功、电势能的变化、电势能的确定方法、电势的定义以及电势差的意义；理解电势对静电场能的性质的描写和电势的叠加原理。
2．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。
学习重点1．用电势及等势面描写认识静电场分布。
2．熟练地进行电场力、电场力功的计算。
学习难点电势这一概念建立过程的逻辑关系以及正、负两种电荷所导致的具体问题的复杂性。
知识要点梳理知识点一：电势与等势面要点诠释：1．电场力的功与电势能（1）电场力做功的特点在电场中将电荷q从A点移动到B点，电场力做功与路径无关，只与A、B两点的位置有关。
（2）静电场中的功能关系静电力对电荷做了功，电势能就发生变化，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，静电力做的功是电势能转化为其他形式的能的量度，静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB=E pA－E pB。
即静电力做正功，电荷电势能一定减少，静电力做负功，电荷电势能一定增加。
（3）电势能的特点和大小的确定①零势点及选取和计算重力势能一样，电势能的计算必须取参考点，也就是说，电势能的数值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，参考位置的选取是人为的，通常取无限远处或大地为参考点。
②电势能的计算设电荷的电场中某点A的电势能为Ep A，移到参考点O电场力做功为W AO，即W AO=E pA－E pO，规定O为参考点时，就有W AO =E pA ，也就是说电荷在电场中某点的电势能等于将这个电荷从电场中的该点移到0势点的过程电场力所做的功。
③电势能的特点相对性：电荷在电场中的电势能是相对于零电势能点而言，没有规定零势能点时，电荷在该点的电势能没有确定的值。
电势能高于零势能时为正值，低于零势能时为负值。
系统性：电势能是电荷和电场这一相互作用系统所共有，并非电荷所独有！ 状态量：只要电荷在电场中有一个位置，它就对应一个电势能。
电势能是标量：有正、负号没有方向。
④电势能与重力势能的类比重力势能电势能（1）重力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了重力势能（1）电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了电势能（2）重力做功是重力势能转化为其他形式的能的量度（2）电场力做功是电势能转化为其他形式的能的量度（3）W AB =mgh A －mgh B（3）W AB =E pA －E pB（4）重力势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值。
（4）电势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值2．电势与电势差（1）电势的意义及定义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，定义式，类似于场强定义式，也是比值定义式。
（2）电势的特性①电势的具体值只有在选定了零电势点后才能确定，故电势是相对的，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。
②电势是标量，只有大小，没有方向，在规定了零电势后，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。
③若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各点电势为正，负点电荷周围各点电势为负，越靠近正电荷电势越高，越远离负电荷电势越高。
（3）电势差①电势差的定义：电场中确定的两点，电势是相对的，但电势差是绝对的，是描写场的性质的物理量。
②电势差的计算、用电势差表达电场力的功。
电势差和静电力做功密切相关，由公式看出，电势差在数值上等于移动单位正电荷时静电力所做的功。
由公式W AB=qU AB看出，知道了电场中两点的电势差，可以方便地计算静电力做的功。
在计算电场力的功时利用W AB=qU AB比W=F·d更具优越性，因为W AB=qU AB，既可以是匀强电场也可以是非匀强电场，只要知道A、B两点间的电势差就可以计算在A、B两点间移动电荷q所做的功。
3．等势面（1）等势面的画法和意义在电场中电势相等的点所构成的面叫等势面，随意找几个点，都能画出它们的等势面，这样的几个等势面不能完整地描述电场。
如果我们每隔相等的电势画等势画，也就是我们通常所说的等差等势面，就可以比较形象、完整地描述电场了。
（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③等势面越密，电场强度越大④等势面不相交，不相切（3）几种电场的电场线及等势面孤立正点电荷：以点电荷为球心的一族球面等量异种电荷等量同种电荷匀强电场注意：①等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
②等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上：各点电势相等且都等于零。
（4）等势面的应用ⅰ．由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别。
ⅱ．由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况。
ⅲ．由等势面和电场线垂直，可知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场的大体分布。
知识点二：电场强度与电势的关系要点诠释：1．场强E与电势φ在数值上没有必然的联系（1）场强为零的地方电势不一定不为零：如等量同种电荷的连续中点处E=0，≠0。
（2）电势为零处，场强不一定不为零：如等量异种电荷的连线中点处=0，E≠0。
（3）场强增大电势可以降低：如沿着负的点电荷的电场线方向，场强增大而电势反而降低；沿着正点电荷的电场线方向，电势降低场强减小。
（4）场强是一个绝对量，电势是一个相对量。
2．场强E与电势差的关系（1）在匀强电场中 d是两等势面之间的距离，E的单位也可以是V / m。
若匀强电场中的两点间距为，连线与电场线成角，则。
电势差U的大小与两点间距离成正比。
（2）在非匀强电场中，某点处的场强，其意义为：电场中某点的场强等于该点附近电势随距离变化率的最大值；场强的方向就是电势降低最快的方向。
规律方法指导1．认识问题或事物的科学方法（1）类比法：将库仑力与万有引力类比，将电场力的功及电势能与重力的功、重力势能相类比，等等。
（2）形象描写法：引入电场线和等势面直观地描写了电场的分布，对分析解决问题提供了很大方便。
（3）比值定义法：如，。
2．电场力功的计算方法（1）利用公式和W AB=qU AB时，各量的正、负号有两种处理办法：①带正、负号进行运算，根据计算结果的正负判断电势高低或功的正、负。
②只将绝对值代入公式运算，例如计算W AB，无论q、U AB正负，只将它们的绝对值代入公式。
若要知道W AB 的正负，可根据静电力方向和位移方向的夹角判定。
（2）利用电势能的变化计算 W AB=E pA－E pB（3）在匀强电场中也可用计算3．电场中两点电势高低的比较（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。
4．计算场强的三个公式（1）定义式N / C（适用任何电场）（2）决定式（适用于真空中点电荷）（3）关系式V / m（通常用于匀强电场）5．电势差的计算公式（1）（2）6．理清几个关系（1）电场强度和电势是电场本身的性质，与试探电荷无关。
电势能既与电荷有关，又与所在处的电势有关。
（2）场强和电势无必然联系，场强为零的地方电势不一定为零，场强大处电势不一定大，反之亦然。
（3）电势和电势能的大小都是相对的，与零势面的选取有关。
通常选无穷远处或大地的电势为零。
（4）电势能变化是通过电场力做功进行的，电势能变化由电场力做功唯一决定。
（5）用公式来判断电势能随电势变化情况时，要区分正负电荷，分别研究。
对正电荷，电势越高，电势能E p越大。
典型例题透析类型一：电势、电势能与电场力的功1. 如果把q=1.0×10－8C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服电场力做功W=1.2×10―4J，那么（1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少？（2）q移入电场前A点的电势是多少？解析：（1）电场力做负功，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，电势能的变化量等于电场力做的功，W=E pA―E p∞所以E pA=W=1.2×10－4J，。
（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1.2×104V。
答案：（1）E pA=1.2×10－4J，A=1.2×104V （2）1.2×104V总结升华：①电势和电势能与零势面的选择有关。
②由求电势时可将“+”“－”直接代入计算。
③涉及功能关系时注意能够根据运动情况明确受力。
举一反三【变式】在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8 qE / m，物体运动s距离时速度变为零，则（）A．物体克服电场力做功qEs B．物体的电势能减少了0.8 qEsC．物体的电势能增加了qEs D．物体的动能减少了0.8 qEs解析：由加速度大小可知，带电体除受电场力作用外，还受其他力作用，由功能关系可知，克服电场力做功W电=ΔE电=qE·s。
由功能关系，动能的减少|ΔE k|=F合·s=mas=0.8 qEs。
答案：ACD类型二：静电场中的能量守恒2. 图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。
一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV。
当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV，它的动能应为（）A．8 eV B．13 eVC．20 eV D．34 eV 解析：等势面3的电势为零，则电势能也为零。
由于两相邻等势面的电势差相等，又知E ka＞E kb，则a点的电势能可表示为-2qU（U为相邻两等势面的电势差），b点的电势能可表示为qU。
由于总的能量守恒，则有：E ka+(-2qU)=E kb+qU即26-2qU=5+qU，解得qU=7 eV则总能量为7 eV+5 eV=12 eV当电势能为―8 eV时，动能E k=12eV-(-8eV) =20 eV。