等量同种电荷电势分布.
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第四节
电势和电势差
复习回顾： 1、重力做功有什么特点？ 与路径无关,由初末位置的高度差来决定 2、重力做功与重力势能的关系？ 重力做功做正功，重力势能减少 重力做功做负功，重力势能增加 3、重力势能是相对的，还是绝对的？ 是相对的,须选定零势能参考面
一、静电力做功的特点
思考：在匀强电场中， 把正电荷沿不同路径 从A点移到B，电场力 A+ + 做功多少？ B ө F
3、几种电场的电场线及等势面（见课本P18）
1.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个 等势而，它们的电势分别为a、 b和 c， a＞ b＞ c。一带正电的粒子射入电场中， 其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知( ). (A)粒子从K到L的过程中，电场力做负功 AC (B)粒子从L到M的过程中，电场力做负功 (C)粒子从K到L的过程中，电势能增加 (D)粒子从L到M的过程中，动能减少
练习
2、有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进 入电场向右运动，经过等势面a时质子的动能为 500eV，那么它经过等势面e时动能多大？
【答案】300eV
四、等量异种点电荷连线上和中垂线上场强及电 势的变化规律
①电势的变化规律
连线上：由正电荷到负电荷电势 逐渐减小。 中垂线上：各点电势相等且都等 于零。 ②场强的变化规律 两电荷直线 连线的中点相对于 连线上其它各点的场强最小，相对 中垂线上其他点，此处场强最大。
q
结论：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
二、电势能
1、概念：电荷在电场中具有与其位置有关的势能，这 种势能叫做电势能。 2、特点：电场力做正功，电荷的电势能减小； 电场力做负功，电荷的电势能增加；
3、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变化量。
W AB q
符号V
1V=1 J/C
练习
1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=10V， 将点电荷q= -2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的 功是多少？ 解：电场力所做的功 WAB=qUAB=10×（－2×10-9）J= -2×10-8J 2、如图所示的电场中，把点电荷q=2×10-11C，由B点 移到A点，电场力做功WBA=-2×10-10J。B 、A两点间的 电势差UBA等于多少？ 解：由静电力做功与电势差的关系得
思考分析： 1、重力做功多少与什么有关？
物体本身的重力
初末位置的高度差
2、电场力做功多少与什么有关？ 电荷本身的电荷量 ？
三、电势差（电压）
1、概念：电场力做的功与所移动的电荷的电量的比 值，叫做电场中A、B两点的电势差。 （1）定义式： U AB （2）单位：伏特 （3）电势差是标量 （4）电势差的物理意义：电场中A 、B两点的电势差 UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点，电场力做 的功WAB
ห้องสมุดไป่ตู้
四、电势
思考：沿电场线方向,电势将怎样变化?
4、电势与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低 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）
练习
1、电场中A、B两点的电势是 A=800 V， B= -200 V ， 把电荷q= -1.6×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？ 电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？ 解：UAB=
五、等量正点电荷连线上和中垂线上场强及电势 的变化规律
①电势的变化规律
连线上：中点电势最小
中垂线上：中点的电势最高， 由中点到无穷远电势逐渐减小， 无穷远电势为零。 ②场强的变化规律 连线中点合场强为零，无穷远 处也为零，则从中点沿中垂线向 两侧，场强一定先增大后减小。
等量的负点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律呢？
A－
B=800-（-200）=1000
V
∴WAB=qUAB=（-1.6×10- 8）×1000= -1.6×10-5 J 电场力做负功，则电势能增加，增加1.6×10-5J
第四节 电势和电势差
三．等势面
1、定义：电场中电势相等的点构成的面 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，电场力做功为 ____________ 为零 垂直 ②．电场线跟等势面____________ 。 减小 ，逆着电场 ③．沿着电场线的方向各等势面上的电势_____ 增大 线的方向各等势面上的电势__________ 。 密 ，电场线疏的区域等势面 ④．电场线密的区域等势面_____ ______ 疏 ；等势面越密，电场强度越______ 大 ． ⑤等势面会不会相交? (不会)
WBA 2 1010 U BA V 10 V 11 q 2 10
【讨论1】：UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？ 在静电场中任意两点的电势差是 确定的，它反映电场本身的性质 【讨论2】：在应用公式U AB
W AB q
或 WAB qU AB
时，如何处理各物理量的符号？ 计算时将各量的正、负号代入公式， 并根据结果的正、负号进行判断。 【讨论3】：电势差可以是正的，但可以是负的吗？
电场强度与电势的关系:
1、E大处，
不一定
也不一定
高，
大。
高处，E
2、E为零处，
不一定 为零， 不一定
为零处，E
为零.
结论：场强与电势无直接关系.
可以是正数，可以是负数。
四、电势
电势差即电势之差，即 U AP
WAP A P q
若选择电场中的P点为电势参考点，即规定P点的电势为零
1、定义：电场中任意一点A的电势，数值上等于把 单位正电荷从A点移动到参考点（零电势点）电场力 所做的功 W AP A
q
2、标量，只有大小，没有方向，但有正负。 3、单位：伏特（V）
WAB EPA EPB
二、电势能
例、如图所示的点电荷电场中 + A B C D
减少 正 功，电势能_____ （1）把+q由A移到B，电场力做____ 负 功，电势能_____ 增加 （2）把-q由A移到B，电场力做____ 负 功，电势能_____ 增加 （3）把+q由C移到D，电场力做____ 正 功，电势能_____ 减少 （4）把-q由C移到D，电场力做____
电势和电势差
复习回顾： 1、重力做功有什么特点？ 与路径无关,由初末位置的高度差来决定 2、重力做功与重力势能的关系？ 重力做功做正功，重力势能减少 重力做功做负功，重力势能增加 3、重力势能是相对的，还是绝对的？ 是相对的,须选定零势能参考面
一、静电力做功的特点
思考：在匀强电场中， 把正电荷沿不同路径 从A点移到B，电场力 A+ + 做功多少？ B ө F
3、几种电场的电场线及等势面（见课本P18）
1.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个 等势而，它们的电势分别为a、 b和 c， a＞ b＞ c。一带正电的粒子射入电场中， 其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知( ). (A)粒子从K到L的过程中，电场力做负功 AC (B)粒子从L到M的过程中，电场力做负功 (C)粒子从K到L的过程中，电势能增加 (D)粒子从L到M的过程中，动能减少
练习
2、有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进 入电场向右运动，经过等势面a时质子的动能为 500eV，那么它经过等势面e时动能多大？
【答案】300eV
四、等量异种点电荷连线上和中垂线上场强及电 势的变化规律
①电势的变化规律
连线上：由正电荷到负电荷电势 逐渐减小。 中垂线上：各点电势相等且都等 于零。 ②场强的变化规律 两电荷直线 连线的中点相对于 连线上其它各点的场强最小，相对 中垂线上其他点，此处场强最大。
q
结论：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
二、电势能
1、概念：电荷在电场中具有与其位置有关的势能，这 种势能叫做电势能。 2、特点：电场力做正功，电荷的电势能减小； 电场力做负功，电荷的电势能增加；
3、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变化量。
W AB q
符号V
1V=1 J/C
练习
1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=10V， 将点电荷q= -2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的 功是多少？ 解：电场力所做的功 WAB=qUAB=10×（－2×10-9）J= -2×10-8J 2、如图所示的电场中，把点电荷q=2×10-11C，由B点 移到A点，电场力做功WBA=-2×10-10J。B 、A两点间的 电势差UBA等于多少？ 解：由静电力做功与电势差的关系得
思考分析： 1、重力做功多少与什么有关？
物体本身的重力
初末位置的高度差
2、电场力做功多少与什么有关？ 电荷本身的电荷量 ？
三、电势差（电压）
1、概念：电场力做的功与所移动的电荷的电量的比 值，叫做电场中A、B两点的电势差。 （1）定义式： U AB （2）单位：伏特 （3）电势差是标量 （4）电势差的物理意义：电场中A 、B两点的电势差 UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点，电场力做 的功WAB
ห้องสมุดไป่ตู้
四、电势
思考：沿电场线方向,电势将怎样变化?
4、电势与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低 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）
练习
1、电场中A、B两点的电势是 A=800 V， B= -200 V ， 把电荷q= -1.6×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？ 电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？ 解：UAB=
五、等量正点电荷连线上和中垂线上场强及电势 的变化规律
①电势的变化规律
连线上：中点电势最小
中垂线上：中点的电势最高， 由中点到无穷远电势逐渐减小， 无穷远电势为零。 ②场强的变化规律 连线中点合场强为零，无穷远 处也为零，则从中点沿中垂线向 两侧，场强一定先增大后减小。
等量的负点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律呢？
A－
B=800-（-200）=1000
V
∴WAB=qUAB=（-1.6×10- 8）×1000= -1.6×10-5 J 电场力做负功，则电势能增加，增加1.6×10-5J
第四节 电势和电势差
三．等势面
1、定义：电场中电势相等的点构成的面 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，电场力做功为 ____________ 为零 垂直 ②．电场线跟等势面____________ 。 减小 ，逆着电场 ③．沿着电场线的方向各等势面上的电势_____ 增大 线的方向各等势面上的电势__________ 。 密 ，电场线疏的区域等势面 ④．电场线密的区域等势面_____ ______ 疏 ；等势面越密，电场强度越______ 大 ． ⑤等势面会不会相交? (不会)
WBA 2 1010 U BA V 10 V 11 q 2 10
【讨论1】：UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？ 在静电场中任意两点的电势差是 确定的，它反映电场本身的性质 【讨论2】：在应用公式U AB
W AB q
或 WAB qU AB
时，如何处理各物理量的符号？ 计算时将各量的正、负号代入公式， 并根据结果的正、负号进行判断。 【讨论3】：电势差可以是正的，但可以是负的吗？
电场强度与电势的关系:
1、E大处，
不一定
也不一定
高，
大。
高处，E
2、E为零处，
不一定 为零， 不一定
为零处，E
为零.
结论：场强与电势无直接关系.
可以是正数，可以是负数。
四、电势
电势差即电势之差，即 U AP
WAP A P q
若选择电场中的P点为电势参考点，即规定P点的电势为零
1、定义：电场中任意一点A的电势，数值上等于把 单位正电荷从A点移动到参考点（零电势点）电场力 所做的功 W AP A
q
2、标量，只有大小，没有方向，但有正负。 3、单位：伏特（V）
WAB EPA EPB
二、电势能
例、如图所示的点电荷电场中 + A B C D
减少 正 功，电势能_____ （1）把+q由A移到B，电场力做____ 负 功，电势能_____ 增加 （2）把-q由A移到B，电场力做____ 负 功，电势能_____ 增加 （3）把+q由C移到D，电场力做____ 正 功，电势能_____ 减少 （4）把-q由C移到D，电场力做____