电势差、电势、电势能(老师).doc

电势差、电势、电势能 一. 教学内容： 电势差、电势、电势能 ? 二. 重点、难点： （一）电势差 1. 概念：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所作的功WAB与电荷量的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示。 2. 电势差是表征电场能的性质的物理量。在数值上，A、B两点间的电势差等于单位正电荷由A点移动到B点时电场力做的功。 ? （二）电势 定义：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所作的功。即某点的电势等于该点与零电势点间的电势差， 1. 电场中某点的电势由电场本身性质决定，与放入的检验电荷无关，与是否放入检验电荷无关。 2. 电势是相对的，只有先确定了电场中某点的电势为零后，才能确定电场中其他点的电势。 3. 电势是标量，但有正负，电势为正表示该点电势比零电势点高；电势为负表明比零电势点低。 当取无穷远处为零电势点时可以推证（请同学们自己完成）：正点电荷的电场中各点的电势都为正的，负点电荷的电场中各点的电势都为负的。 4. 顺着电场线方向电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高。 分UAB和UBA，这时电势差取正值，都简写成U。这时电势差也叫电压。 ? （三）电势能 1. 电场力作功的特点：在电场中移动电荷时电场力作功的多少，只跟被移动电荷的始末位置有关，跟运动路径无关。 2. 电势能的概念：由电荷在电场中的位置所决定的能量叫电势能，电势能是由电场和电荷组成的系统共有的。 3. 电场力作功与电势能的改变：在电场中移动电荷，若电场力作正功，电势能减小，即由电势能转化为其他形式的能；若电场力作负功，电势能增加，即由其他形式的能转化为电势能；电场力作功多少，电势能就改变多少，所以电场力的功是电荷电势能变化的量度。 ? （四）电场中电荷q从A移动到B，电场力做功WAB＝qUAB。 ? 三. 难点分析： （1） 2. 电势、电势能的高低、大小、正负的判定 （1）根据激电场的源电荷判断 正电荷＋Q激发的电场，离＋Q越近，电势越高。 负电荷－Q激发的电场，离－Q越近，电势越低。 （2）根据电场线判断： 顺着电场线的方向，电势逐渐降低 （3）根据检验电荷判断： 电场中移动电荷A时，电场力做正功，电势能一定降低。 3. 如何处理计算中的正、负号 “＋、－”号在不同的物理量中表示的物理意义不同。矢量的正负号表示方向；而标量的正负号的物理意义也不尽相同，如电势、电势能的正负号表示相对于参考点的高低；电场力作功的正负则表示电场力与电荷位移的夹角关系，表示电场力是动力还是阻力。 下面的处理方式，供同学们参考。 （1）求矢量，一律不带符号。 在进行矢量运算时，所有物理量一律不带符号，只计算矢量的大小，矢量的方向可根据有关知识另行判断。 号电荷相吸”，可判断力的方向。 再如E＝F／q计算场强时，先只代F大小和q电量多少，计算出E大小，再根据“正电荷受力方向为场强方向”判断E方向。 （2）求标量如WAB＝qUAB等，有两种处理方法： 法一：一律带“＋”“－”号 将所有物理量的符号均带上，计算所得最后结果即待求量结果。 法二：一律取绝对值 所有量均取绝对值（均取正值），再根据物理过程判断所求量的正、负。 （见例3） ? 【典型例题】 例1. a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点，则可知（ ） A. 把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加 B. 把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少 C. 无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D. 无论是否有电荷移动，a点电势能总是大于b点的电势能 分析：无论正电荷还是负电荷，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，因此A、B两选项都是正确的，C错误。对D选项，我们首先要清楚，在电场中某点放入电荷，这个电荷就具有电势能。像重力势能属于物体和地球构成的物理系统一样，电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的。不明确放在a、b点的电荷性质，不能比较其电势能高低；若a、b两点不放入电荷，单就电场中的某点，不存在电势能问题。因此D选项错误。 解：AB选项正确 ? 例2. 如图所示，一负点电荷产生的电场中有A、B两点，两点间电势差为200V，电量为-6×10-8C的电荷从B移到A，它的电势能改变多少？是增加还是减少？该电荷在A、B两点的电势能哪个大？哪点