高中物理新教材优质课公开课04 A电势能和电势 基础版.pdf

电势能和电势

知识点：电势能和电势

一、静电力做功的特点

1．静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qElcosθ.其中θ为静电力与位移方向之间的

夹角．

2．特点：在静电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与

电荷经过的路径无关．

二、电势能

1．电势能：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．表达式：W＝

AB

EpA－EpB.

(1)静电力做正功，电势能减少；

(2)静电力做负功，电势能增加．

3．电势能的大小：电荷在某点(A点)的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力

做的功E＝W.

pAA0

4．电势能具有相对性

电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为

零．

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之比．

Ep

2．公式：φ＝.

q

3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1V＝1J/C.

4．电势高低的判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低．

5．电势的相对性：只有规定了零电势点才能确定某点的电势，一般选大地或离场源电荷无

限远处的电势为0.

6．电势是标量，只有大小，没有方向，但有正、负之分，同一电场中电势为正表示比零电

势高，电势为负表示比零电势低．

技巧点拨

一、静电力做功与电势能

1．静电力做功的特点

(1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关，这与重力做功特

点相似．

(2)无论是匀强电场还是非匀强电场，无论是直线运动还是曲线运动，静电力做功均与路径

无关．

2．电势能

(1)电势能Ep是由电场和电荷共同决定的，是电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷在

电场中某点的电势能．

(2)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．

(3)电势能是标量，有正负但没有方向．在同一电场中，电势能为正值表示电势能大于零势

能点的电势能，电势能为负值表示电势能小于零势能点的电势能．

3．静电力做功与电势能变化的关系

(1)W＝E－E.

ABpApB

静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加．

(2)在同一电场中，正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小．

二、电势

E

p

1．对公式φ＝的理解

q

(1)φ取决于电场本身；

(2)公式中的E、q均需代入正负号．

p

2．电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关．在物理学中，常取离场

源电荷无限远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零．

3．电势虽然有正负，但电势是标量．在同一电场中，电势为正值表示该点电势高于零电势，

电势为负值表示该点电势低于零电势，正负号不表示方向．

4．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．

Ep

(2)电势能判断法：由φ＝知，对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电

q

荷，电势能越小，所在位置的电势越高．

例题精练

1．（邹城市校级月考）关于场强和电势，下列正确的是（）

A．在电场中a、b两点间移动电荷，电场力做总功为零，则电荷一定在等势面上移动

B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低

C．两个等量同种电荷的电场，从两电荷连线中点沿连线中垂线向外，电势越来越低，场

强方向均相同，场强大小在减小

D．两个等量异种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿连线中垂线向外，电势均相等，场

强方向均相同，场强大小在减小

2．（安徽模拟）电量未知的点电荷固定在半径为R的圆上的A点，AC为圆的水平直径，

BD为圆的竖直直径，空间存在电场强度大小为E、平行圆面的匀强电场，将另一个电荷

量为﹣q的点电荷从B点顺着圆弧