4电势能电势与电势差

WG = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
电势能
1、定义：电荷在电场中由于受电场作用而具有由位置决定的能叫电势能。
2、电势能的数值： EpA=WA∞
3、电势能的相对性：一般选取无穷远处或接地处为零电势点。 4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。所以不能用电势能
描述电场能的性质。
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）等量异种电荷： 沿电场线方向递减，中垂线上电势为 0。
等势面
1、定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。 2、约定：为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势 面之间的电势差相等。（等差等势面） 3、几种典型分布的等势面： 1）单个点电荷：
特点：以点电荷为球心的一簇球面。
2）匀强电场：
重力场中，重力：地球和 电场中，电场力：电荷之
物体之间存在的吸引力
间的作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
有电场力就有相应的能，叫电 势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
重力做功，重力势能改变
电场力作功，电势能改变
重力做正功，重力势能就减少 电场力做正功，电势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场力做负功，电势能就增加
2、定? 义A 式? ：W?qAPA
??
WEPAAP qq
Fra Baidu bibliotek
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EPA
3、意义：描述电场的能的性质的物理量。
4、单位：1J/C=1V
5、电势的相对性：某点的电势有正负，表示该点电势比零电势点高还
是低与零电势的选取有关。通常选取大地或无穷远处作为零电势位置。
6、电势是标量：只有大小，没有方向，但有正负之分，计算时 带入正负号，负电势表示比零电势低。
电势差
1、定义：电势的差值称为电势差。
2、约定： UAB ＝EPA－EPB
UAB= -UBA
(1)WAB ＝EPA－EPB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)
即:WAB ＝qUAB 或UAB ＝
说明：①UAC =UAB+UBC
注意：把正负号带入计算。
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点电荷的等势面：点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面。
等量异号点电荷的等势面：等量异号点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电 势越来越低，中垂线是一等势线。
等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势最高，从中点沿中 垂线向两侧，电势越来越低．连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．
等量负点电荷连线的中点电势最高，中垂线上该点的电势最低．从中点沿中 垂线向两侧，电势越来越高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．
南充高中顺庆物理组: 李生宝
重力做功与重力势能
万有引力
地球
F
?
G
Mm r2
高度变 化不大
G ? mg
重力势能
g? G m
重力做功等于重力势能的减小量
W AB=-ΔEPAB
F
?
k
Qq r2
在匀强
电场中
F ? Eq
E? F q
库仑力
电荷
电势能
电场力所做的功等于电势能的减小量
W AB=-ΔEPAB
重力势能和电势能类比
3）等量异种点电荷：
特点：垂直于电场线的一簇平面。 特点：两簇对称的曲面。
4）等量同种点电荷：
5）形状不规则的带电导体：
特点：两簇对称的曲面。
特点：不规则球面，处于静电平衡的导 体是一个等势体，表面是一个等势面。
4、等势面的性质： （1）在同一等势面上的任何两点间移动电荷，由于电势差为零， 电场力不做功。 （2）等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直。 （3）电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 （4）等差等势面越密，电场线也越密。 （5）等势面不相交。
南充高中顺庆物理组 :李生宝
+q
+
A
B
C
E pA > E pB > E pC
-q
+
A
B
C
E pA < E pB < E pC
φA > φB > φc
φA > φB > φc
7、电场中沿电场线方向电势逐渐降低。
8、正点电荷电场中各点电势均为正；负点电荷电场中各 点电势均为负。为什么？？？
9、两种特殊情况的电势特征
1）等量同种电荷：沿电场线方向递减，但中垂线上仍有电势。