电势能和电势--优质获奖课件
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《电势能和电势》精品课件
（4）不同等势面在空间不相交、不相切
如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电
势分别为a 、b 和c ，一带正电粒子射入电场中，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
B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功
c
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
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
矢标性
单位Biblioteka 标量 V/m矢量 N/C
联系
(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 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
两块带电的平行金属板相距2cm，板间有一与板面垂直 的匀强电场，一电子从负极板自由释放，经1.5×10-8s打 到对面极板上，求该电场的电场强度。（电子质量 m=9.1×10-31kg）
随堂训练
如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为m
的小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小
球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为θ。
（在离场源电荷无限远处P点的电势能规定为零，或把电 荷在大地表面上电势能规定为零。）
1.如图,在场强E=103N/C的匀强电场中,点电荷
q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功
为多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?
若规定EPA=0,则EPB=? E
A
B
q+ F
答案：WAB 103 J EPA 103 J
如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电
势分别为a 、b 和c ，一带正电粒子射入电场中，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
B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功
c
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
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
矢标性
单位Biblioteka 标量 V/m矢量 N/C
联系
(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 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
两块带电的平行金属板相距2cm，板间有一与板面垂直 的匀强电场，一电子从负极板自由释放，经1.5×10-8s打 到对面极板上，求该电场的电场强度。（电子质量 m=9.1×10-31kg）
随堂训练
如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为m
的小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小
球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为θ。
（在离场源电荷无限远处P点的电势能规定为零，或把电 荷在大地表面上电势能规定为零。）
1.如图,在场强E=103N/C的匀强电场中,点电荷
q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功
为多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=?
若规定EPA=0,则EPB=? E
A
B
q+ F
答案：WAB 103 J EPA 103 J
《电势能和电势》精品课件
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
c
b
a
L
M
N
K
如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若 将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c 经b移动到d电场力做正功W2，则：
A.W1 W2，1 2 B.W1 W2，1 2 C.W1 W2，1 2 D.W1 W2，1 2
答案:AC
1、（考查电势能的大小）如图所示，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 （ ） 答案：A、D （A）放上+q时，它们的电势能εA>εB>εC （B）放上+q时，它们的电势能εA<εB<εC （C）放上－q时，它们的电势能εA>εB>εC （D）放上－q时，它们的电势能εA<εB<εC
学案：例3
1.能不能判断是什么粒子？ 2.能不能判断电场力方向？ 3.能不能判断电场力做什么功？ 4.能不能判断动能（速度）的变化？ 5.能不能判断EA和EB的大小？ 6.能不能判断AB两点加速度的大小？
F
7.能不能判断AB两点电势能的大小？ 及电势大小？
8.能不能判断粒子动能和电势能之 和是否守恒
2、（考查电势的高低）已知电场中A、B 、C三点，现使正电荷q=5.0×10-7C从 A移 到B，电场力做功8.0×10-5J．再使q由B移 到 C，电场力做功－9.0×10-5J．问：在A 、B、C三点中哪一点的电势最低（ ）
（A）A点最低（B）B点最低答案：B （C）C点最低（D）无法判断
人教版高中物理选修电势能和电势优秀ppt课件
（3）F点电势高 越高；同一正试探电荷在电势越高的点，电势能越大
（2）在电场中，同一负试探电荷的电势能越大的点，电势
越低；同一负试探电荷在电势越高的点，电势能越小
（3）正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探
人教版高中物理选修3-1 1.4电势能和电势(共48张PPT)
电荷电势能为负值的点的电势。
我们通过静电力的研究认识了电场强度， 现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量——电势，
它同样是表征电场性质的重要物理量。
电势
理解并掌握电势的定义。 掌握电势与电场线的关系。
电势
规定 则 电荷q在任意一点A的电势能
与q成正比
反映了电场 本身的性质
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
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问题与练习
在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势。如果物 体在地面上的重力势能为0，试写出重力势的表达式。
因
故
可见，重力势为gh
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在地图中常用等高线来表示地势的高低； 与此相似，在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
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人教版高中物理选修3电-1势能1和.4电电势势优能秀和p电pt势课(件共48张PPT)
静电力做功的特点
试探电荷q 在电场强度为E 的匀强电场中沿几条不同路径从A 点移动到B 点， 我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。
沿直线AB移动:
电势能
重力做功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； 重力做的功等于重力势能的减少量。
电势能和电势ppt课件
电势能的特点
3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规 定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。
我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
+2J与-5J大小
电势能 规律总结
WAB=EpA-EpB （q代入正负号）
正电荷：顺线降势能 负电荷：顺线升势能
习题训练 B
习题训练
-10-8
+10-8
反映电场中 力性质 的物理量
F
A
B
处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
反映电场中 能量性质 的物理量
“地势”
“高度”
“电势”
反映电场中 能量性质 的物理量
将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh； 将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh； 将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。
标准表达：某力对物体做功W。（描述动能的变化）
某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”W克（取绝对值）
回顾
1.公式：W = Flcosα
“lcosα”整体也可称
为力方向上的位移
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹
角（ α取0～180°）的余弦这三者的乘积。
2.国际单位: 焦耳（简称：焦 ——符号：J）
(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)
反映电场中 能性质 的物理量 （q代入正负号）
φa Epa=qφa
(顺线降势)
正电荷顺线降势能 负电荷顺线升势能
习题训练
多选
电势能和电势ppt课件
重力做功特点 定义重力势能Ep=mgh
重力做的功等于重力势能的减少量。 WG=－∆Ep
重力做功特点：与路径无关.
物体在重力场中由于在某个位置具有能量----重力势能。
匀强电场中电场力做功也与路径无关
类比：电荷在静电场中由于位置而也会具有能量---- 电势能
重力做功引起相应重力势能的变化 电场力做功也会引起相应势能的变化
3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定 多远算“无限远” 呢？ 为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。 我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
Qq
6.电势能的大小：
如图，若A→B电场力所做功为WAB
动能
从做功角度研究能量是我们常用的思路，静电力做功有什 么特点呢？
重力——重力做功与路径无关 滑动摩擦力——滑动摩擦力做功与路径有关
问题：静电力对电荷做功与电荷的移动路径是否有关系？
一、静电力做功的特点
如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中， 沿直线从A移动到B. (1)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)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ (4)由此可得出什么结论？
WAB＝－ΔEp
(3)如果规定B点为零势能位置，若电荷从A移动至B静电力对电荷做功为
WAB，则电荷在A点电势能是多少？你能得出什么结论？ 由WAB＝EpA－EpB＝EpA－0得：EpA＝WAB. 结论：电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电
力所做的功.
电场强度为E=3000N/C，AB的连线
重力做的功等于重力势能的减少量。 WG=－∆Ep
重力做功特点：与路径无关.
物体在重力场中由于在某个位置具有能量----重力势能。
匀强电场中电场力做功也与路径无关
类比：电荷在静电场中由于位置而也会具有能量---- 电势能
重力做功引起相应重力势能的变化 电场力做功也会引起相应势能的变化
3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定 多远算“无限远” 呢？ 为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。 我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
5.电势能是标量。
6.电势能的大小：
如图，若A→B电场力所做功为WAB
动能
从做功角度研究能量是我们常用的思路，静电力做功有什 么特点呢？
重力——重力做功与路径无关 滑动摩擦力——滑动摩擦力做功与路径有关
问题：静电力对电荷做功与电荷的移动路径是否有关系？
一、静电力做功的特点
如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中， 沿直线从A移动到B. (1)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)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？ (4)由此可得出什么结论？
WAB＝－ΔEp
(3)如果规定B点为零势能位置，若电荷从A移动至B静电力对电荷做功为
WAB，则电荷在A点电势能是多少？你能得出什么结论？ 由WAB＝EpA－EpB＝EpA－0得：EpA＝WAB. 结论：电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电
力所做的功.
电场强度为E=3000N/C，AB的连线
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要点二 电势能 1．定义：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径 无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势 能．用Ep表示，单位是J. 2．静电力做功与电势能变化的关系 (1)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． (2)若用WAB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电 力做的功，EpA和EpB表示电荷在A点和B点的电势能，则 有WAB＝EpA－EpB．
(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．
题型 1
电势、电势能的计算
如果把q＝＋1.0×10－8 C的点电荷Q从无穷 远处移到电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10 －4 J，那么：
解析：首先画一条电场线，如图所示．
在中间位置附近画一点作为M点．因为由M→N电场 力做正功，而负电荷所受电场力与场强方向相反，则可确 定N点在M点左侧．由N→P电场力做负功，即沿着电场线 移动，又因1.0×10－3 J>6.0×10－4 J，所以肯定移过了M 点，即P点位于M点右侧．这样，M、N、P三点电势的高 低关系是φN>φM>φP.
(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．
(3)做功判断法：无论正、负电荷，电场力做正功， 电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增大.
要点三 电势 1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷 量的比值，叫做这一点的电势，用φ表示．
电势能和电势--优质获奖课件
第一章 第4节 第17页
课前自主学习 课堂合作探究 课后课时精练
02课堂合作探究
第一章 第4节 第18页
考点一 电势能的理解
课前自主学习 课堂合作探究 课后课时精练
1.重力做功，伴随着能量转化、重力做功与重力势能什 么关系？
2．电场力做功和电势能的关系呢？
第一章 第4节 第19页
课前自主学习 课堂合作探究 课后课时精练
第一章 第4节 第8页
课前自主学习 课堂合作探究 课后课时精练
二、电势能 1. 概念 电荷在 电场 中具有的势能．用 Ep 表示．
2. 静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的 减少量 WAB＝ EpA－EpB . 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加.
第一章 第4节 第9页
第一章 第4节 第6页
课前自主学习 课堂合作探究 课后课时精练
判一判 (1)在静电场中沿电场线方向移动正电荷时，静电 力做正功．( )
(2) 在 静 电 场 中 沿 电 场 线 方 向 移 动 负 电 荷 时 ， 静 电 力 做 正 功．( )
(3) 在 静 电 场 中 电 荷 运 动 了 一 段 路 程 ， 电 场 力 一 定 做 功．( )
在国际单位制中，电势的单位是 伏特 ，符号为 V
.
第一章 第4节 第13页
课前自主学习 课堂合作探究 课后课时精练
3. 电势零点
电场中规定的电势为 零
的位置．常取离场源电
荷无限远处 ，或 大地 电势为零．规定电势零点之后，电势有
正、负之分．
4．标矢性 电势只有 大小 ，没有 方向 ，是个 标量 ．
5．电势与电场线的关系 沿电场线的方向，电势 降低 ．
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第一章 第4节 第18页
考点一 电势能的理解
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1.重力做功，伴随着能量转化、重力做功与重力势能什 么关系？
2．电场力做功和电势能的关系呢？
第一章 第4节 第19页
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第一章 第4节 第8页
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二、电势能 1. 概念 电荷在 电场 中具有的势能．用 Ep 表示．
2. 静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的 减少量 WAB＝ EpA－EpB . 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加.
第一章 第4节 第9页
第一章 第4节 第6页
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判一判 (1)在静电场中沿电场线方向移动正电荷时，静电 力做正功．( )
(2) 在 静 电 场 中 沿 电 场 线 方 向 移 动 负 电 荷 时 ， 静 电 力 做 正 功．( )
(3) 在 静 电 场 中 电 荷 运 动 了 一 段 路 程 ， 电 场 力 一 定 做 功．( )
在国际单位制中，电势的单位是 伏特 ，符号为 V
.
第一章 第4节 第13页
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3. 电势零点
电场中规定的电势为 零
的位置．常取离场源电
荷无限远处 ，或 大地 电势为零．规定电势零点之后，电势有
正、负之分．
4．标矢性 电势只有 大小 ，没有 方向 ，是个 标量 ．
5．电势与电场线的关系 沿电场线的方向，电势 降低 ．
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E PA
4 10 5
A
V 20V
6
q
2 10
课堂训练
1.如图所示，点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点，O点为MN
连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，
它们均关于O点对称。下列说法正确的是（ ）
A. 电子在c、d两点的加速度相同
B. a、b两点的电势相同
电势能增减的判断方法
(1)做功判断法
无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；只要
电场力做负功，电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法
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。
C. 电子在c点的电势能大于d点的电势能
D. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大
课堂训练
解析：A．根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度
大小相等，方向不同，则电场强度不同，由牛顿第二定律
可知，电子在c、d两点的加速度大小相等，方向不同，A不符合
题意；
B．MN间的电场线方向由M→N，根据沿电场线方向电势逐渐降
取O点的电势能为零, 则:
EPA = q E L COSθ
E PA
ELCOS θ
q
新知探究
知识点 3 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＝ /q.
新知探究
知识点 3 电势
(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
4 10 5
A
V 20V
6
q
2 10
课堂训练
1.如图所示，点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点，O点为MN
连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，
它们均关于O点对称。下列说法正确的是（ ）
A. 电子在c、d两点的加速度相同
B. a、b两点的电势相同
电势能增减的判断方法
(1)做功判断法
无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；只要
电场力做负功，电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法
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。
C. 电子在c点的电势能大于d点的电势能
D. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大
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解析：A．根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度
大小相等，方向不同，则电场强度不同，由牛顿第二定律
可知，电子在c、d两点的加速度大小相等，方向不同，A不符合
题意；
B．MN间的电场线方向由M→N，根据沿电场线方向电势逐渐降
取O点的电势能为零, 则:
EPA = q E L COSθ
E PA
ELCOS θ
q
新知探究
知识点 3 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＝ /q.
新知探究
知识点 3 电势
(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
《4 电势能和电势》PPT课件(辽宁省市级优课)
电荷在某点的电势能，等于静电力把 它从该处移动到零势能位置所做的功
巩固练习1：A和B为电场中某条电场线上点，
如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需 克服电场力做功5 ×10-7J
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？
A
B
电场的力的性质用场强E来描述，那么电场的能的 性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用 “电势能”呢？
第一章《静电场》
第四节 《电势能和电势》
（一）知识与技能 教学目标
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
（二）过程与方法
通过与重力场类比，理解电势能与静电力做的功的关系， 更好的了解电势能和电势的概念。
4、系统性:电势能是电荷与电场共有。
5、电势能是标量。 6、电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它 从该处移动到零势能位置所做的功。
思考讨论
我们通过电场与重力场类比得到: WAB EPA EPB EP
请创设物理情境用自己所学的物理知 识证明！
如何计算电荷在电场中某点的电势能。
分析：电场力做功和电势能关系 W电 = EPA-EPB 若：EPB=0 则：EPA= W电
2. 定义式:
EP
q
EP q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C 4.标量
电势与重力场中那个量相似
重力场
电场
势能
决定因素
同一位置 守恒量
EP mgh
EP q
不同物体在同一位置， Ep正比于质量m
巩固练习1：A和B为电场中某条电场线上点，
如图：将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需 克服电场力做功5 ×10-7J
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？
A
B
电场的力的性质用场强E来描述，那么电场的能的 性质我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用 “电势能”呢？
第一章《静电场》
第四节 《电势能和电势》
（一）知识与技能 教学目标
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
（二）过程与方法
通过与重力场类比，理解电势能与静电力做的功的关系， 更好的了解电势能和电势的概念。
4、系统性:电势能是电荷与电场共有。
5、电势能是标量。 6、电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它 从该处移动到零势能位置所做的功。
思考讨论
我们通过电场与重力场类比得到: WAB EPA EPB EP
请创设物理情境用自己所学的物理知 识证明！
如何计算电荷在电场中某点的电势能。
分析：电场力做功和电势能关系 W电 = EPA-EPB 若：EPB=0 则：EPA= W电
2. 定义式:
EP
q
EP q
3. 单位: 伏特 符号为V
1 V = 1 J/C 4.标量
电势与重力场中那个量相似
重力场
电场
势能
决定因素
同一位置 守恒量
EP mgh
EP q
不同物体在同一位置， Ep正比于质量m
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(2)已知电场线时，可作电场线的垂线来确定等势面，并由 “沿电场线方向电势降低”确定等势面的电势高低。
(济南市部分中学2014～2015学年高二上学期 联考) 如图所示，实线是两个等量点电荷P、Q形成 电场的等势面，虚线是一带电粒子仅在电场力作用 下运动的轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，b位于 P、Q连线的中点。则( )
解析：某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没 有直接关系，故A错误；正电荷在电势高处电势能大，而负电 荷在电势高处电势能小，故B错误；某点的场强为零，该点的 电势不一定为零，检验电荷在该点的电势能不一定为零，故C 错误；某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零， 故D正确。
三、对等势面的理解 1．等势面的特点 (1)在等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功。 (2)在空间中两等势面不相交。 (3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向 电势较低的等势面。 (4)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。 (5)等势面是为描述电场的性质而假想的面。 (6)等势面的分布与零电势点的选取无关。
电势能
1.概念 电荷在_电__场__中__的__势__能___叫做电势能，可用Ep表示。 2．大小 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．与电场力做功的关系 静电力做的功等于电势能的__减__少__量____，用公式表示WAB ＝__E_P_A_－__E_P_B_。 电场力做正功，电势能__减__小____，电场力做负功，电势能 _增__加____。
两种势能 比较内容
电势能
重力势能
变化大小 的量度
电场力做的功是电势 能变化大小的量度， 静电力做的功等于电 势能的减少量
重力做的功是重力势 能变化大小的量度， 重力做的功等于重力 势能的减少量
对应力做功的 做功多少只与始末位置有关，与经过的路径
特点
无关，且做的功等于势能的减少量
二、对电势的理解 1．电势的特点 (1)电势具有相对性；电势是相对的，电场中某点的电势高 低与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是 地球表面选为零电势点。 (2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在 规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是 负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势 低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
4．相对性 电势能的数值大小与_零__势__能__点___的选取有关。通常把离场 源电荷__无__穷__远__处__或__地__球__表__面__的电势能规定为零。
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。
重点难点突破
一、对电势能的理解 1．电势能的特点 (1)电势能是由电场和电荷共同决定的，属于电荷和电场所 共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。 (2)电势能是标量，有正负但没有方向，其正负表示大小。 (3)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电 荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。
A．P、Q两点处的电荷等量同种 B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电势低于d点的电势 D．负电荷从a到c，电势能减少
解析：由电场的等势面分布图可判断P、Q为等量异种点 电荷，Q带负电，选项A错误。电场强度是矢量，a、b两点的 电场强度方向不同，选项B错误。根据等势面可画出电场线的 分布，沿电场线方向电势降低，可判c点电势高于d点的电势， 选项C错误，负电荷由a到c，电场力做正功，电势能将减少， 选项D正确。
第一章 静电场
第一章 4 电势能和电势
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理 4 重点难点突破
5 考点题型设计 6 易错案例剖析 7 课堂知识构建
学习目标定位
知道静电力做功的特点，了解静电力做功和 ※
电势能变化的关系 ※※ 掌握电势能、电势的概念、公式和性质
※ 知道什么是等势面，理解等势面的特点
高于零，则为正值；某点的 电荷(－q)：电势能的正负跟
电势低于零，为负值
电势的正负相反
伏特V
焦耳J
φ＝Eqp或Ep＝qφ，二者均是标量
(内蒙古巴彦淖尔一中2014～2015学年高二上学期期中)在 电场中下列说法正确的是( )
A．某点的电场强度大，该点的电势一定高 B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大 C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 答案：D
电势高低及电势能大小的判定
(河南省中原名校2014～2015学年高二上学期 联考)如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电 荷，在AB两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中 心与AB连线的中点重合，其中af连线与AB连线垂直。现将一 电子沿该路径逆时针方向移动一周，下列判断正确的是( )
答案：AB 解析：电场线越密集，表示该处的电场强度越大，故a点 的电场强度比b点的大，选项A正确；顺电场线方向电势逐渐 降低，故a点电势比b点的高，选项B正确；检验电荷－q从a点 移到b点，电场力做负功，电势能增加，故选项C、D错误。
等势面的应用
空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示， a、b、c、d为电场中的4个点。则( )
物理 意义 相关 因素
大小
单位 联系
电势φ
电势能Ep
反映电场能的性质的物理量
反映电荷在电场中某点所具 有的能量
电场中某一点的电势φ的大 小，只跟电场本身有关，跟 点电荷q无关
电势能的大小是由点电荷q 和该点电势φ共同决定的
电势沿电场线逐渐降低，规 正点电荷(＋q)：电势能的正
定零电势点后，某点的电势 负跟电势的正负相同。负点
A．e点和g点的电场强度相同 B．h点和d点的电势相等 C．电子在e点的电势能比g点电势能大 D．电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做 负功
解析：根据电场线的分布知，e、g两点的场强大小相等， 方向不同，故A错误。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条 等势线，所以h点的电势高，故B错误。电子从e点到g点过程 中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C正确。电子从f 点到e点再到d点过程中，电场力先做负功后做正功，故D错 误。
2．电势高低的判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。 (2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高； 离场源负电荷越近的点，电势越低。 (3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的 电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。
3．电势能与电势的区别与联系
2．定义式 φ＝Eqp。 3．单位 ___伏__特_____，符号是V。
4．特点 (1) 相 对 性 ： 电 场 中 各 点 电 势 的 高 低 ， 与 所 选 取 的 _电__势__零__点___的位置有关。 (2)标量性：电势是标量 ，只有大小， 没有方向 ，但有 _正__负_____。 5．判断电势高低的办法 (1)在电场中沿着电场线的方向，电势逐渐__降__低____。 (2) 在 电 场 力 作 用 下 ， 静 止 的 正 电 荷 从 __高__电__势____ 移 向 __低__电__势____。
2．几种常见的电场的等势面分布 电场 等势面(实线)图样
重要描述
匀强电场
垂直于电场线的一 族平面
点电荷的 电场
以点电荷为球心的 一族球面
电场
等势面(实线)图样
重要描述
等量异种点电 荷的电场
连线中垂面上的电 势为零
等量同种正点 电荷的电场
连线上，中点电势 最低，而在中垂线 上，中点电势最高
[特别提醒](1)已知等势面的情况时，可作等势面的垂线来 确定电场线，并由“电势降低”的方向确定电场线方向。
等势面
1.定义 在电场中，_电__势__相__等__的__点__组__成__的__面___叫做等势面。 2．等势面特点 (1)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力 _不__做__功____。 (2)等势面一定跟电场线__垂__直____，而且电场线总是由电势 较高的等势面指向_电__势__较__低___的等势面。 (3)规定：画等势面时，相邻两等势面间电势差相等，这 样，在等势面密处电场强度__较__大____，在等势面疏处，电场强 度__较__小______。
A．两点电荷P、Q电性相反 B．a点的电场强度大于b点的电场强度 C．带电粒子在a点的电势能大于在c点的电势能 D．带电粒子在a点的动能小于在b点的动能 答案：BD
考点题型设计
电势能、电势的计算
如果把q＝1.0×10－8C的电荷从无穷远处移到 电场中的A点，需要克服静电力做功W＝1.2×10－4J，规定无 穷远处电势为零，那么：
3．电势能与重力势能的比较
两种势能 比较内容
电势能
定义
电场中的电荷具有 的势能——电势能
系统性
电荷和电场
大小的 相对性
电荷在某点的电势 能等于把电荷从该 点移到零势能位置 时静电力做的功
重力势能
重力场中的物体具有 的势能——重力势能
物体和地球 物体在某点的重力势 能等于把物体从该点 移到零势能位置时重 力做的功
答案：(1)1.2×10－4J 1.2×104V (2)1.2×104V
点评：(1)电势和电势能具有相对性，与零势面的选取有
关。
(2)电势具有固有性，与是否放入试探电荷无关。
(3)由φ＝
Ep q
求电势时可将各量的“＋”“－”直接代入计
算，这样更直接、方便。
在 电 场 中 ， 把 电 荷 量 4×10 － 9C 的 正 点 电 荷 从 A 点 移 到 B 点，克服静电力做功6×10－8J，以下说法中正确的是( )
(济南市部分中学2014～2015学年高二上学期 联考) 如图所示，实线是两个等量点电荷P、Q形成 电场的等势面，虚线是一带电粒子仅在电场力作用 下运动的轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，b位于 P、Q连线的中点。则( )
解析：某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没 有直接关系，故A错误；正电荷在电势高处电势能大，而负电 荷在电势高处电势能小，故B错误；某点的场强为零，该点的 电势不一定为零，检验电荷在该点的电势能不一定为零，故C 错误；某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零， 故D正确。
三、对等势面的理解 1．等势面的特点 (1)在等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功。 (2)在空间中两等势面不相交。 (3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向 电势较低的等势面。 (4)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。 (5)等势面是为描述电场的性质而假想的面。 (6)等势面的分布与零电势点的选取无关。
电势能
1.概念 电荷在_电__场__中__的__势__能___叫做电势能，可用Ep表示。 2．大小 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．与电场力做功的关系 静电力做的功等于电势能的__减__少__量____，用公式表示WAB ＝__E_P_A_－__E_P_B_。 电场力做正功，电势能__减__小____，电场力做负功，电势能 _增__加____。
两种势能 比较内容
电势能
重力势能
变化大小 的量度
电场力做的功是电势 能变化大小的量度， 静电力做的功等于电 势能的减少量
重力做的功是重力势 能变化大小的量度， 重力做的功等于重力 势能的减少量
对应力做功的 做功多少只与始末位置有关，与经过的路径
特点
无关，且做的功等于势能的减少量
二、对电势的理解 1．电势的特点 (1)电势具有相对性；电势是相对的，电场中某点的电势高 低与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是 地球表面选为零电势点。 (2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在 规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是 负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势 低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
4．相对性 电势能的数值大小与_零__势__能__点___的选取有关。通常把离场 源电荷__无__穷__远__处__或__地__球__表__面__的电势能规定为零。
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。
重点难点突破
一、对电势能的理解 1．电势能的特点 (1)电势能是由电场和电荷共同决定的，属于电荷和电场所 共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。 (2)电势能是标量，有正负但没有方向，其正负表示大小。 (3)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电 荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。
A．P、Q两点处的电荷等量同种 B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电势低于d点的电势 D．负电荷从a到c，电势能减少
解析：由电场的等势面分布图可判断P、Q为等量异种点 电荷，Q带负电，选项A错误。电场强度是矢量，a、b两点的 电场强度方向不同，选项B错误。根据等势面可画出电场线的 分布，沿电场线方向电势降低，可判c点电势高于d点的电势， 选项C错误，负电荷由a到c，电场力做正功，电势能将减少， 选项D正确。
第一章 静电场
第一章 4 电势能和电势
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理 4 重点难点突破
5 考点题型设计 6 易错案例剖析 7 课堂知识构建
学习目标定位
知道静电力做功的特点，了解静电力做功和 ※
电势能变化的关系 ※※ 掌握电势能、电势的概念、公式和性质
※ 知道什么是等势面，理解等势面的特点
高于零，则为正值；某点的 电荷(－q)：电势能的正负跟
电势低于零，为负值
电势的正负相反
伏特V
焦耳J
φ＝Eqp或Ep＝qφ，二者均是标量
(内蒙古巴彦淖尔一中2014～2015学年高二上学期期中)在 电场中下列说法正确的是( )
A．某点的电场强度大，该点的电势一定高 B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大 C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 答案：D
电势高低及电势能大小的判定
(河南省中原名校2014～2015学年高二上学期 联考)如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电 荷，在AB两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中 心与AB连线的中点重合，其中af连线与AB连线垂直。现将一 电子沿该路径逆时针方向移动一周，下列判断正确的是( )
答案：AB 解析：电场线越密集，表示该处的电场强度越大，故a点 的电场强度比b点的大，选项A正确；顺电场线方向电势逐渐 降低，故a点电势比b点的高，选项B正确；检验电荷－q从a点 移到b点，电场力做负功，电势能增加，故选项C、D错误。
等势面的应用
空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示， a、b、c、d为电场中的4个点。则( )
物理 意义 相关 因素
大小
单位 联系
电势φ
电势能Ep
反映电场能的性质的物理量
反映电荷在电场中某点所具 有的能量
电场中某一点的电势φ的大 小，只跟电场本身有关，跟 点电荷q无关
电势能的大小是由点电荷q 和该点电势φ共同决定的
电势沿电场线逐渐降低，规 正点电荷(＋q)：电势能的正
定零电势点后，某点的电势 负跟电势的正负相同。负点
A．e点和g点的电场强度相同 B．h点和d点的电势相等 C．电子在e点的电势能比g点电势能大 D．电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做 负功
解析：根据电场线的分布知，e、g两点的场强大小相等， 方向不同，故A错误。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条 等势线，所以h点的电势高，故B错误。电子从e点到g点过程 中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C正确。电子从f 点到e点再到d点过程中，电场力先做负功后做正功，故D错 误。
2．电势高低的判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。 (2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高； 离场源负电荷越近的点，电势越低。 (3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的 电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。
3．电势能与电势的区别与联系
2．定义式 φ＝Eqp。 3．单位 ___伏__特_____，符号是V。
4．特点 (1) 相 对 性 ： 电 场 中 各 点 电 势 的 高 低 ， 与 所 选 取 的 _电__势__零__点___的位置有关。 (2)标量性：电势是标量 ，只有大小， 没有方向 ，但有 _正__负_____。 5．判断电势高低的办法 (1)在电场中沿着电场线的方向，电势逐渐__降__低____。 (2) 在 电 场 力 作 用 下 ， 静 止 的 正 电 荷 从 __高__电__势____ 移 向 __低__电__势____。
2．几种常见的电场的等势面分布 电场 等势面(实线)图样
重要描述
匀强电场
垂直于电场线的一 族平面
点电荷的 电场
以点电荷为球心的 一族球面
电场
等势面(实线)图样
重要描述
等量异种点电 荷的电场
连线中垂面上的电 势为零
等量同种正点 电荷的电场
连线上，中点电势 最低，而在中垂线 上，中点电势最高
[特别提醒](1)已知等势面的情况时，可作等势面的垂线来 确定电场线，并由“电势降低”的方向确定电场线方向。
等势面
1.定义 在电场中，_电__势__相__等__的__点__组__成__的__面___叫做等势面。 2．等势面特点 (1)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力 _不__做__功____。 (2)等势面一定跟电场线__垂__直____，而且电场线总是由电势 较高的等势面指向_电__势__较__低___的等势面。 (3)规定：画等势面时，相邻两等势面间电势差相等，这 样，在等势面密处电场强度__较__大____，在等势面疏处，电场强 度__较__小______。
A．两点电荷P、Q电性相反 B．a点的电场强度大于b点的电场强度 C．带电粒子在a点的电势能大于在c点的电势能 D．带电粒子在a点的动能小于在b点的动能 答案：BD
考点题型设计
电势能、电势的计算
如果把q＝1.0×10－8C的电荷从无穷远处移到 电场中的A点，需要克服静电力做功W＝1.2×10－4J，规定无 穷远处电势为零，那么：
3．电势能与重力势能的比较
两种势能 比较内容
电势能
定义
电场中的电荷具有 的势能——电势能
系统性
电荷和电场
大小的 相对性
电荷在某点的电势 能等于把电荷从该 点移到零势能位置 时静电力做的功
重力势能
重力场中的物体具有 的势能——重力势能
物体和地球 物体在某点的重力势 能等于把物体从该点 移到零势能位置时重 力做的功
答案：(1)1.2×10－4J 1.2×104V (2)1.2×104V
点评：(1)电势和电势能具有相对性，与零势面的选取有
关。
(2)电势具有固有性，与是否放入试探电荷无关。
(3)由φ＝
Ep q
求电势时可将各量的“＋”“－”直接代入计
算，这样更直接、方便。
在 电 场 中 ， 把 电 荷 量 4×10 － 9C 的 正 点 电 荷 从 A 点 移 到 B 点，克服静电力做功6×10－8J，以下说法中正确的是( )