高中物理 第四节：电势和电势差课件 粤教版选修3-1
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电场力与 重力的类
比
1.重力做功 与重力势能
类比
1.电场力做 功与电势能
对称 正功,势能
减小
2.高度差:
类比
正功,势能 减小
2.电势差
美! hAB=WAB/G
3.重力做功与
UAB=WAB/q 3.电场力做
高度差
类比
功与电势差:
WAB=GhAB
WAB=qUAB
将两个异种电荷间的距离增大一些（ ）
A.电场力做负功,电势能增加
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
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
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，
等势面
电场中电势相等的点组成的面叫等势面
类比:高度相等的点的连线叫等高线
相邻等势面之间的 电势差相等!!!
类比:相邻等高线 之间的高度差相 等!!!
点电荷的等势面 是一族球面
思考与讨论:在
同一等势面上
移动电荷时电
CDE
场力做功吗?
由UAB=0可知 WAB=qUAB=0
所以,在同一等势面上移动电 荷,电场力不做功
类比:高度是与参考平面间的高度差, 同理电势应是与参考点间的电势差.
A 高度
O 参考平面
A 电势
O 参考点
高度hA=hAO=WAO/G 类比:电势φA=φAO=WAO/q
电势
1.定义：电场中某点A的电势A，等于单位正电荷 由 A点移动到参考点P（零电势点）时电场力所做的功
WAP A =WAP/q
有关吗?
3.电势差等于电势之差，与零电势
点选取无关！！
4.电势的物理意义：描述电荷在电场 中能的性质
5.沿电场线方向电势如何 变化?
φA>0
φB<0
A OB
沿电场线方向电势降低 类比:沿重力方向高度降低
思考:沿电场线方向场强降低吗?
6.电势与电势能:电势能等于电量与 电势的乘积
类比:高度与重力势能:
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
B.电场力做正功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少 D.电场力做正功,电势能减少
A
F
S
+
变形:将两个同种电荷间的距离增大一些 （）
A.电场力做负功,电势能增加 B.电场力做正功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少
D
D.电场力做正功,电势能减少
FS
例题1:将一个电量为-2×10-9C的点电荷从 电场中的N点移到M点,需克服电场力做功 14×10-9J,N、M两点间的电势差UNM为多少？ 若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？ UMN为多少？
（1）200V，－300V，100V （2）200V，300V； －6.0×10−4J， －9.0×10−4J
5、下列说法正确的是 AD
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
6、有一个带电量q = −3.0×10−6 C的点电荷，从电场中的A点 移到B点时，克服电场力做功6.0×10−4J，从B点移到C点时， 电场力做功9.0×10−4 J。试问： （1）A、B、C三点之间的电势差UAB 、UBC和UCA各是多少？ （2）若规定B点电势为零，则A、C两点的电势φA和φC各是多 少？该电荷在A、C两点的电势能EPA和EPC分别又是多少？
1、如图示，在电场中的三点A、B和C 之间
移动电荷时，会有 ABCD
A、将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点 经过C点再移到B点，电场力做功完全相同 B、将同一电荷从A点加速移到B点，和减速移到B点，电场力做 功完全相同 C、将不同电荷从A点移到B点，电场力做的功与电量的比值相 同 D、将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点经过C点再移到B
类比:高度hA=WAO/G
高度与参考平面的选 取有关.电势呢?
A O1 O2
类似地,电场中某点的电势与零电势 点的选取有关,通常选择无穷远或大 地为电势的零点
2.wenku.baidu.com势是标量,有正负之分
O点为零电势点,A 点电势是正还是 负?B点呢?
φA>0
φB<0
A OB
A、B间的电
势差与零电 势点的选取
A
B O1 O2
解 :(1)U NM W q NM 1 2 4 1 1 0 9 0 9V7V
（2）从M移到N，电场力做正功， WMN=14×10-9J,所以， UMN=-7V
第四节：电势
A 高度
O 参考平面
A 电势
O 参考点
A 高度差
B
A电势差
B
电势差与高度差相对应;
有高度差就有高度,同理有电势差就应 该有电势;
εb • （D）a点的电势一定低于b点的电势
CD
• 一带电油滴在匀强电场中的运动轨迹如 图中虚线所示，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 • B、电势能增加 • C、动能和电势能之和减小 • D、重力势能和电势能之和不变
C
课堂基础及思维训练：
比
1.重力做功 与重力势能
类比
1.电场力做 功与电势能
对称 正功,势能
减小
2.高度差:
类比
正功,势能 减小
2.电势差
美! hAB=WAB/G
3.重力做功与
UAB=WAB/q 3.电场力做
高度差
类比
功与电势差:
WAB=GhAB
WAB=qUAB
将两个异种电荷间的距离增大一些（ ）
A.电场力做负功,电势能增加
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
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
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，
等势面
电场中电势相等的点组成的面叫等势面
类比:高度相等的点的连线叫等高线
相邻等势面之间的 电势差相等!!!
类比:相邻等高线 之间的高度差相 等!!!
点电荷的等势面 是一族球面
思考与讨论:在
同一等势面上
移动电荷时电
CDE
场力做功吗?
由UAB=0可知 WAB=qUAB=0
所以,在同一等势面上移动电 荷,电场力不做功
类比:高度是与参考平面间的高度差, 同理电势应是与参考点间的电势差.
A 高度
O 参考平面
A 电势
O 参考点
高度hA=hAO=WAO/G 类比:电势φA=φAO=WAO/q
电势
1.定义：电场中某点A的电势A，等于单位正电荷 由 A点移动到参考点P（零电势点）时电场力所做的功
WAP A =WAP/q
有关吗?
3.电势差等于电势之差，与零电势
点选取无关！！
4.电势的物理意义：描述电荷在电场 中能的性质
5.沿电场线方向电势如何 变化?
φA>0
φB<0
A OB
沿电场线方向电势降低 类比:沿重力方向高度降低
思考:沿电场线方向场强降低吗?
6.电势与电势能:电势能等于电量与 电势的乘积
类比:高度与重力势能:
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
B.电场力做正功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少 D.电场力做正功,电势能减少
A
F
S
+
变形:将两个同种电荷间的距离增大一些 （）
A.电场力做负功,电势能增加 B.电场力做正功,电势能增加 C.电场力做负功,电势能减少
D
D.电场力做正功,电势能减少
FS
例题1:将一个电量为-2×10-9C的点电荷从 电场中的N点移到M点,需克服电场力做功 14×10-9J,N、M两点间的电势差UNM为多少？ 若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？ UMN为多少？
（1）200V，－300V，100V （2）200V，300V； －6.0×10−4J， －9.0×10−4J
5、下列说法正确的是 AD
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
6、有一个带电量q = −3.0×10−6 C的点电荷，从电场中的A点 移到B点时，克服电场力做功6.0×10−4J，从B点移到C点时， 电场力做功9.0×10−4 J。试问： （1）A、B、C三点之间的电势差UAB 、UBC和UCA各是多少？ （2）若规定B点电势为零，则A、C两点的电势φA和φC各是多 少？该电荷在A、C两点的电势能EPA和EPC分别又是多少？
1、如图示，在电场中的三点A、B和C 之间
移动电荷时，会有 ABCD
A、将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点 经过C点再移到B点，电场力做功完全相同 B、将同一电荷从A点加速移到B点，和减速移到B点，电场力做 功完全相同 C、将不同电荷从A点移到B点，电场力做的功与电量的比值相 同 D、将同一电荷从A点直接移到B点，和从A点经过C点再移到B
类比:高度hA=WAO/G
高度与参考平面的选 取有关.电势呢?
A O1 O2
类似地,电场中某点的电势与零电势 点的选取有关,通常选择无穷远或大 地为电势的零点
2.wenku.baidu.com势是标量,有正负之分
O点为零电势点,A 点电势是正还是 负?B点呢?
φA>0
φB<0
A OB
A、B间的电
势差与零电 势点的选取
A
B O1 O2
解 :(1)U NM W q NM 1 2 4 1 1 0 9 0 9V7V
（2）从M移到N，电场力做正功， WMN=14×10-9J,所以， UMN=-7V
第四节：电势
A 高度
O 参考平面
A 电势
O 参考点
A 高度差
B
A电势差
B
电势差与高度差相对应;
有高度差就有高度,同理有电势差就应 该有电势;
εb • （D）a点的电势一定低于b点的电势
CD
• 一带电油滴在匀强电场中的运动轨迹如 图中虚线所示，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 • B、电势能增加 • C、动能和电势能之和减小 • D、重力势能和电势能之和不变
C
课堂基础及思维训练：