高二物理电势能、电势 电势差知识精讲 人教实验版

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1、高二物理电势能、电势电势差知识精讲人教实验版一.本周教学内容：第四节电势能、电势第五节电势差二.知识要点：1.理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。2.理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。理解掌握电势差的概念、定义式与应用。三.重点、难点解析：1.静电力做功的特点试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线A到B结

2、果都一样即：W=qELAM=qELABcos结论：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。2.电势能（1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。（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变化量。写成式子为：注意：①电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加②电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。③在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在

3、任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。④求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W，即EP=W⑤求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。⑥电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。关于电势能零点的规定：

4、大地或无穷远默认为零。所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为：3.电势——表征电场性质的重要物理量度通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅P20图1.4—3（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，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）公式：（与试探电荷无关）（3）单位：伏特（V）（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低的方向）（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势

5、的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。（大地或无穷远默认为零）4.电势差定义：电荷在电场中由一点A移动到另一点B，电场力所做的功WAB与电量的比值叫做AB两点间的电势差。即UAB=。说明：（1）定义UAB=中，WAB可为正值，也可为负值，q为电荷所带电量，正电荷取正值，负电荷取负值。（2）电场中两点的电势差只与两点位置有关，与在这两点间移动电荷的电量、电场力做功的大小无关。在确定的电场中，既便不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比。只是可以利用WAB、q来测量A、B两点电势差UAB（3）公式W=qU适用任

6、何电场①由比值定义式UAB=WAB／q可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A移到B点时电场力所做的功WAB若电场对单位正电荷做正功，UAB为正值；若电场对单位正电荷做负功，则UAB为负值。②讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点（两位置）的电势差。A、B间的电势差记作UAB。一电荷q在电场中由A到B做的功WAB与从B到A做的功WBA存在关系：WAB=－WBA所以UAB=－UBA电势差有正负，通过后面的学习，同学们将知道，电势差的正负仅表示电场中两点电势的高低，如UAB=6V，说明A点的电势比B点的电势高6V。5.等势面（1）定义：电场中电势相等的点构成的

7、面（2）等势面的性质：①在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功②电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。③等势面越密，电场强度越大④等势面不相交，不相切（3）等势面的用途：由等势面描绘电场线，判断电场中电势的高低。（4）几种电场的电场线及等势面①点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面如图l所示。②等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图2所示。③等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面，如图3所示。④匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面，如图4所示。⑤形状不规则的带电导体附近

8、的电场线及等势面，如图5所示。注意：带方向的线表示电场线，无方向的