理解电势、电势能概念的关键

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1、理解电势、电势能概念的关键电势和电势能是电场中的两个抽象概念，也是两个很难理解的概念，理解电势、电势能这两个概念的关键是和重力场进行类比。质量为m的物体，放在跑地面高为h处，由于重力的作用，物体所具有的重力势能为，可见，决定重力势能大小的因素有以下三个：物体自身的性质m、重力场的性质g、物体和地球的相对位置h。和重力场类比，电荷量为q的电荷放在电场中，由于电场的作用，电荷具有电势能。电势能的大小也应由电荷的性质q、电场的性质以及电荷和电场的相对位置所决定。如图所示，真空中有一正点电荷，电荷量为Q，此电荷在周围空间形成电场，A、B是电场中的两点。将一检验电荷q分别放在A、B两点，由于

2、检验电荷q和电场的相对位置不同，在A、B两点上检验电荷所具有的电势能不同；检验电荷q放于A点不动，减小场源电荷的电荷量Q，由于电场的性质发生了变化，检验电荷所具有的电势能也将发生变化；将不同电荷量的检验电荷分别放于A点，所具有的电势能是不同的，因为检验电荷自身的性质q不同。当物体由高处向低处运动时，重力对物体做正功，物体的重力势能减少；当物体由低处向高处运动时，重力对物体做负功，物体的重力势能增加。和重力做功的情况类比，若电场力对电荷做正功，电荷所具有的电势能减小；若电场力对电荷做负功，电荷甩具有的电势能增加。如上图所示，正电荷从A点移到B点电场力做正功，正电荷在A点所具有的电势能

3、大于在B点所具有的电势能；负电荷从A点移到B点电场力做负功，负电荷在A点所具有的电势能小于在B点的所具有的电势能。物体所具有的重力势能具有相对性,与零势能点的选择有关，不特别指明一般选物体在地面做为零势能点.和重力势能的相对性类比，电荷在电场中所具有的电势能也有相对性，与零势能点的选择有关，不特别指明一般选电荷在无穷远或地做为零势能点。质量为m的物体，在距地面高为h处所具有的重力势能，则重力场的重力势能为。由重力势的表达式或以看出，重力势是描述重力场中某一点（高为h的点）的能的性质的，与物体同是否存在无关；同一物体在重力场中不同的点所具有重力势能的大小是不同的，是因为在重力场中不同

4、点重力势有大有小，沿着重力加速度的方向，重力势逐渐减小；重力势是一个相对量，与零势点的选择有关，不特别指明，一般选地面作为零势点。和重力势类比，电势φ是描述电场中某一点的能的性质的物理量，与该点是否存在电荷无关；电场中不同点的电势有大有小，沿着电场线的方向，电势越来越低；电势是一个相对量，与零势点的选择有关，不特别指明，一般以无穷远或地作为零势点。总之，重力场和电场有很多相似之处，通过和重力场类比，可以明确电势、电势能的物理意义，能够构建起电势、电势能两概念的物理模型，能够促进对电势、电势能两个概念的理解。