电势 电势差 高一下学期物理教科版（2019）必修三.pptx

第一章静电场

第5节电势电势差

回顾：电场力做功特点

1.电场力做功的特点是什么？

2.电场力做功和电势能的关系如何？

WAB=EpA-EpB

电场力做正功，电势能就减少

电场力做负功，电势能就增加

怎样描述静电场的能的性质呢？

知识点一：电势

1.在如图所示的电场中，规定C点为电势能零点，把检验电荷q从A点移到C点，电场力所做的功为W。根据电场力做功与电势能变化的关系，写出电荷在A点时具有的电势能。如果把电荷量2q、3q、…、nq的检验电荷从A点移到C点，请填写下表中的相关量。

检验电荷电量q

q

2q

3q

…

nq

A→C电场力做功

电荷在A的电势能EpA

EpA/q

W

2W

3W

nW

W

2W

3W

nW

W/q

W/q

W/q

W/q

2.在如图所示的电场中，规定C点为电势能零点，把检验电荷q从B点移到C点，电场力所做的功为W。根据电场力做功与电势能变化的关系，写出电荷在B点时具有的电势能。如果把电荷量2q、3q、…、nq的检验电荷从B点移到C点，请填写下表中的相关量。

检验电荷电量q

q

2q

3q

…

nq

B→C电场力做功

电荷在B的电势能EpA

EpB/q

W‘

2W‘

3W‘

nW‘

W‘

2W‘

3W‘

nW‘

W‘/q

W‘/q

W‘/q

W‘/q

在电场中的同一点，不同电荷所具有的电势能不同，但是电荷的电势能与其电荷量的比是一个定值。

这个比值从能量的角度描述了静电场中该位置的性质。这个结论对任何静电场都适用。

1.定义：

电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫做电场在这一点的电势。

伏特（V），1V=1J/C

2.公式：

3.单位：

4.电势的相对性：

与电势能一样具有相对性，规定了零势点之后，才能确定电场中各点的电势。在物理学的理论研究中常取离场源电荷无限远或大地表面的电势为零。

5.电势的标量性：

电势是标量，只有大小没有方向，但有正负值，比零点高为正值，比零点低为负值。

2.电势与电场强度的比较

电势

电场强度E

物理意义

决定因素

矢/标量

反映电场能的性质

反映电场力的性质

由电场本身性质决定，

与检验电荷无关

由电场本身性质决定，

与检验电荷无关

标量

矢量

如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。

某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢?还是A、B两点之间电势的差值呢?

高度差

知识点二：电势差

1.定义：

在电场中，两点之间电势的差值叫做电势差，也叫电压。

选择不同的位置作为零电势点，电场中某点电势的数值会改变，但电场中某两点之间电势的差值却保持不变。

A

B

C

D

0V

1V

2V

3V

E

0V

1V

2V

-1V

与高度差相似

+

F

E

A

B

在电场中两点间

0

显然

设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB。

UAB=φA-φB

UBA=φB-φA

UAB=-UBA

2.单位：伏特（V）

3.电势差是标量，它的正负表示：

两点电势的高低

4.电场力做功与电势差的关系

电荷q从电场中A点移到B点，电场力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。

WAB=－Ep

＝EpA－EpB

＝qA－qB

＝q(A－B)

＝qUAB

适用于恒力和变力做功

电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值

讨论与交流：如图所示是静电场中的一条电场线以及它上面的两个点A、B。

1.把正电荷+q从A点移到B点，电场力做正功还是负功？A、B两点哪一点电势较高？

2.把负电荷-q从A点移到B点，电场力做正功还是负功？A、B两点哪一点电势较高？

电场力做正功；A点电势较高

电场力做负功；A点电势较高

讨论与交流：如图所示是静电场中的一条电场线以及它上面的两个点A、B。

3.如果这是一个正点电荷电场的电场线，那么场源电荷离A点近一些还是离B点近一些？

4.如果这是一个负点电荷电场的电场线，那么场源电荷离A点近一些还是离B点近一些？

离A点近一些

离B点近一些

说明：沿电场线方向电势逐渐降低。

电势高低的判断

例题：在电场中把q=2.0×10-9C的电荷从A点移到B点，电场力做了1.0×10-7J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做了4.0×10-7J的负功。

（1）求AB间、BC间和AC间的电势差；

解：（1）两点间的