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1、 电场的电场的力的性质力的性质我们必须用我们必须用场强场强E E来描述，那来描述，那么电场的么电场的能的性质能的性质我们又应该用什么物理量来描我们又应该用什么物理量来描述呢？能否用述呢？能否用“电势能电势能”呢？呢？同样的电荷处在电场中不同位置，同样的电荷处在电场中不同位置，具有的电势能相同吗？具有的电势能相同吗？ 1.4 第二讲第二讲 电势与电势差电势与电势差1检验电荷的电荷量检验电荷的电荷量q2q3q。nq电荷从A点移动到B点时电场力做的功W2W3W.nW电荷在A、B两点电势能的变化W2W3W.nW电荷在A、B两点电势能的变化和电荷量的比值W/q2W/2q3W/3q.nW/nq在图a中将电
2、荷量分别为q、2q的电荷分别从A点移到B点，两电荷电势能的变化是否相同？电势能的变化与电荷量的比值是否相同？这个比值与电荷量有关吗？2电荷电场中在某一点的电势能与电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值它的电荷量的比值1 V = 1 J/C1. 1. 定义定义: :2. 2. 公式公式: :3. 3. 单位单位: : 伏特伏特(V)(V) ( (计算时要计算时要代入正负号代入正负号) )4. 标量标量 ( (有正负比零电势能点高和低有正负比零电势能点高和低) )5. 5. 电势具有电势具有相对性相对性：确定电势确定电势, ,应先规定电应先规定电场中某处的电势为零场中某处的电势为零.(.(通
3、常规定离场源电荷通常规定离场源电荷无限远处无限远处或或大地大地的电势为零的电势为零.).)3例例2. 试探电荷试探电荷q1放在电场中的放在电场中的A点点,电势能为电势能为EP(规定无规定无限远处电势能为零限远处电势能为零),A点的电势为点的电势为_,若把试探若把试探电荷电荷q1换成试探电荷换成试探电荷q2放在电场中的放在电场中的A点点,A点的电势为点的电势为_ (仍规定无限远处电势能为零仍规定无限远处电势能为零)。若现在不取无限远处电势能为零若现在不取无限远处电势能为零,A点点的电势还是的电势还是 吗吗?说明：电场中的电势由电场自身和零电势的说明：电场中的电势由电场自身和零电势的选取决定！与放
4、入该点的电荷无关！选取决定！与放入该点的电荷无关！4对电势的理解 1.1.电势的相对性：某点电势的大小是电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。零势能面。2.2.电势的固有性：电场中某点的电势电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。与放不放电荷及放什么电荷无关。3.3.电势是标量电势是标量4.4.计算时计算时E EP P,q, ,q, 都带正负号。都带正负号。5沿着电场线方向，电势如何
5、变化呢？沿着电场线方向，电势如何变化呢？1、沿着电场线的方向，电势越来越低、沿着电场线的方向，电势越来越低如何确定电场中某点的电势呢？如何确定电场中某点的电势呢？2、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为（通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零）零）6例例 ：如图所示，电场中有：如图所示，电场中有A A、B B两点，则下列说法中正两点，则下列说法中正确的是（确的是（ ）A A、电势、电势A A B B 场强场强E EA AEEB BB
6、 B、电势、电势A A B B 场强场强E EA AEEEpBpBA AB BE EBC7类比法类比法重力场重力场电场电场 重力重力电场力电场力某点的高度某点的高度某点的电势某点的电势重力势能重力势能电势能电势能重力做功重力做功电场力做功电场力做功WG= EP1-EP2W电电= EPA-EPB两点间高度差两点间高度差电势差电势差8二二 电势差与电场力做功电势差与电场力做功1 1、电势差：、电势差： 电场中两点间电势的差值，也叫电场中两点间电势的差值，也叫电电压压则有则有或者表示成或者表示成显然显然设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为9思考思考（1）电势差可以是
7、正值也可以是负值，电势）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？差的正负表示什么意义？（2）电势的数值与零电势点的选取有关，）电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？这与力学中学过的哪个概念相似？表示两点电势高低表示两点电势高低 无关无关 与重力势能相似与重力势能相似102.静电力做功与电势差的关系静电力做功与电势差的关系 电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点，点，11思考思考（1）UAB由什么决定？跟由什么决定？跟WAB、q有关吗？有关吗？（2）WAB跟跟q、UA
8、B有关吗？有关吗？ 由电场本身的因素决定由电场本身的因素决定 与与WAB、q无无关关跟跟q、UAB都有关都有关 12应用公式应用公式 , 时应注意各物时应注意各物理量都有符号理量都有符号计算时可代入符号进行运算计算时可代入符号进行运算,结果的结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负正负就说明所求物理量的大小高低和正负,也可将各物理量均取绝对值代入也可将各物理量均取绝对值代入,然后再然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或由题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题其他问题.131、如图所示的电场中、如图所示的电场中,将将2C的正电荷分的正电荷分别由别由A、C两点移到两点移到B点时点时,电场
9、力所做的电场力所做的功分别是功分别是30J、-6J,如果取如果取B点为零电势点为零电势点点,A、C两点的电势分别是两点的电势分别是 = , = , A、C两点的电势能分别是两点的电势能分别是EPA= ,EPC= ,AC间电势差间电势差UAC=.如果取如果取A为零电势点，那么为零电势点，那么AC间电势差间电势差UAC= 15V015J-6J18V18V14等势面等势面地理上，等高线表示地势的高低。地理上，等高线表示地势的高低。在电场中常用等势面来表示电势的高低。在电场中常用等势面来表示电势的高低。电场中电势相同的各点构成的面叫做电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面等势面15等势面的特点：等势面
10、的特点：1 1、等势面一定跟电场线、等势面一定跟电场线垂直垂直，在同一等势，在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力面上的任意两点间移动电荷，电场力不做不做功功；2 2、电场线总是从电势高的等势面指向电势、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都低的等势面，任意两个等势面都不会相交不会相交；3 3、等差、等差等势面越密等势面越密的地方的地方电场强度越大电场强度越大等势面等势面16几种典型电场的等势面：几种典型电场的等势面：1 1、点电荷电场中的等势面：、点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球以点电荷为球心的一簇球面面等势面等势面172 2、等量异种点电荷、等量异种
11、点电荷电场中的等势面：电场中的等势面：两簇对称曲面两簇对称曲面等势面等势面183 3、等量同种点电荷电、等量同种点电荷电场中的等势面：场中的等势面：两簇对称曲面两簇对称曲面等势面等势面195 5、匀强电场中的等势、匀强电场中的等势面：面：垂直于电场线的一簇平垂直于电场线的一簇平面面4 4、形状不规则的带电、形状不规则的带电导体附近的电场线及导体附近的电场线及等势面等势面等势面等势面201.(2010广东理综)图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是()Aa点的电势高于b点的电势B该点电荷带负电Ca点和b点电场强度的方向相同Da点的电场强度大于b点的电场强度解析：沿电场线方向电势降低，故A
12、选项错误；由图中电场线分布知，此场为一负点电荷的电场线分布图，B项正确；电场线密集处场强大，C项错、D项正确答案：BD211.1.如图所示，虚线如图所示，虚线a a、b b和和c c是某静电场中的三个等势面，是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为它们的电势分别为 、 和和 ，一带正电粒子射入，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线电场中，其运动轨迹如实线KLMNKLMN所示。由图可知：所示。由图可知：A A、粒子从、粒子从K K到到L L的过程中，静电力做负功的过程中，静电力做负功B B、粒子从、粒子从L L到到M M的过程中，静电力做负功的过程中，静电力做负功C C、粒子从、粒子从K K到到L L的过程中，电势能增加的过程中，电势能增加D D、粒子从、粒子从L L到到M M的过程中，动能减少的过程中，动能减少等势面等势面22课堂要点小结23
