第二节 电势差·电势·电势能

第二节电势差·电势·电势能

(时间:45分钟必做题满分:100分选做题:10分)

一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得8分,选对但不全的得5分,有选错的得0分)

1.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则()

A.b点的电场强度一定比a点大

B.电场线方向一定从b指向a

C.b点的电势一定比a点高

D.该电荷的动能一定减小

解析:正电荷从a点移到b点,电场力做负功,根据W=U ab q可知U ab<0,说明b点的电势一定比a点高,但电场强度不一定比a点大,选项A错,C对;电场线方向是电势降低最快的方向,不一定由b指向a,选项B错误;题中已知电场力做负功,并非合力做负功,根据动能定理知电荷的动能不一定减小,选项D错误.

答案:C

2.如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则()

A.A点和B点的电势相同

B.C点和D点的电场强度相同

C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功

D.负电荷从C点移至D点,电势能增大

解析:根据“沿电场线方向电势降低”和题图可知,电势φA>φB,正电荷从A到B,电场力做正功,选项A错,C对;电场线的切线方向表示电场强度方向,根据题图可知C、D的电场强度方向不同,因而它们的电场强度不同,选项B错误;根据题图可知,C、D两点在同一等势线上,因此电荷从C 到D点,电势能不变,选项D错误.

答案:C

3.有一静电场,其电场强度方向平行于x轴,其电势φ随坐标x的改变而变化,变化的图线如图甲所示,则图乙中正确表示该静电场的电场强度E随x变化的图线是(设电场强度沿x轴正方向时取正值)()

甲

乙

解析:由题图知该静电场中电势φ与沿电场方向的距离x成线性关系,故必为匀强电场,则φ

x图象的斜率大小等于电场强度E,故此0~2mm,10~12 mm两段的电场强度大小相等,方向也相同,且与2~10 mm区间的电场强度相反.因顺着电场强度方向电势降低,故0~2 mm及10~12 mm

区间电场强度方向为负,而2~10 mm区间电场强度方向为正,故A正确.

答案:A

4.如图所示,正点电荷2Q、Q分别置于M、N两点,O点为MN连线的中点.点a、b在MN连

线上,点c、d在MN中垂线上,它们都关于O点对称.下列说法正确的是()

A.O点的电势高于c点的电势

B.a、b两点的电场强度相同

C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能

D.将电子沿直线从c点移到d点,电场力对电子先做负功后做正功

和叠加知识,知φO>φc、解析:根据点电荷电场强度公式及叠加知识,知E a>E b,B项错;根据φ=k Q

r

φa>φb,又E p=-eφ,故电子在a点的电势能小于在b点的电势能,知A项对,C项错;将电子沿直线从

c点移到d点,电场力对电子先做正功,再做负功,D项错.

答案:A

5.在空间直角坐标系Oxyz中,有一四面体C AOB,C、A、O、B为四面体的四个顶点,且

O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、C(0,0,L),D(2L,0,0)是x轴上一点,在坐标原点O处固定着+q的点

电荷,下列说法正确的是()

A.A、B、C三点的电场强度相同

B.电势差U OA=U AD

C.将一电子由C点分别移动到A、B两点,电场力做功相同

D.电子在A点的电势能大于在D点的电势能

解析:根据电场强度E=kq

r

可知,A、B、C三点的电场强度大小相等,但方向分别沿正x、y、z 轴,因而电场强度不同,选项A错误;沿正x轴方向,电场强度减小,因而U OA>U AD,选项B错误;点电荷的等势面是以电荷为球心的一簇球面,因此A、B在同一等势面上,将一电子由C点分别移动到A、B两点,电场力做功相同,选项C正确;电子从A到D点,电场力做负功,电势能增大,选项D错误.

答案:C

6.如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,D是AB中点,∠ABC=∠CAB=30°,BC=2m,已知电场线平行于△ABC所在的平面,一个带电荷量q=-2×10-6 C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加1.2×10-5J,由B移到C的过程中电场力做功为6×10-6J,下列说法正确的是()

A.A、C两点的电势差U A C=3V

B.电场方向由B指向A

C.电场的电场强度为1V/m

D.负电荷由C移到A的过程中,电势能增加

解析:电势差U AC=W AC

q =W AB+W BC

q

,根据电场力做功与电势能变化的关系知,W AB=-1.2×10-5J,代

入数据得,U AC=3V,选项A正确;电势差U AB=W AB

q

=6V,又U AC=3V,则AB的中点D与点C是等势

点.因为DC垂直于AB,所以电场的方向为由A指向B,选项B错误;电场强度E=U AB

AB

=

U AB

2BC cos30°

=1 V/m,选项C正确;因U AC=3V,所以电势φC<φA,负电荷由C移到A的过程中,电势能减小,选项D错误.

答案:AC

7.两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上.将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近

Q2(位于坐标原点O)过程中,试探电荷的电势能E p随位置变化的关系如图所示.则下列判断正确的是()

A.M点电势为零,N点电场强度为零

B.M点电场强度为零,N点电势为零

C.Q1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量较小

D.Q1带正电,Q2带负电,且Q2电荷量较小

解析:正电荷移近M点的过程,电势能先减小到最小(N点)后增大,即电场力先做正功,通过N 点后做负功,电场方向先沿负x轴,通过N点后沿正x轴,因而N点的电场强度为零,Q1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量较小,选项C正确;M点的电势能为零,则它的电势为零,选项A正确.

答案:AC

8.一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上,另一个带电质点射入该区域时,恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c,如图所示,则有()

A.a、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是φa=φc>φb,E a=E c=2E b

B.质点由a到b电势能增加,由b到c电场力做正功,在b点动能最小

C.质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1∶2∶1

D.若改变带电质点在a处的速度大小和方向,有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动

解析:质点在a、b、c三点到电荷Q的距离之比为r a∶r c∶r b=1∶1∶由点电荷的电场强可知E a=E c=2E b;由于沿电场线方向电势降低,所以φa=φc>φb,选项A正确;根据运动度公式E=k Q

r

轨迹弯向电场力指的那一侧,可知质点带负电,由a到b电场力做负功,电势能增大,由b到c电场

得,力做正功,电势能减小,在b点电势能最大,动能最小,选项B正确;由E a∶E b∶E c=2∶1∶2,a=qE

m

质点在a、b、c三处的加速度大小之比是2∶1∶2,选项C错;若经过a、b、c三点做匀速圆周运动,则经过三点时的向心力大小相等,由E a=E c=2E b知这与实际情况不符,选项D错.

答案:AB

二、论述·计算题(本题共2小题,共36分)

9. (18分)(2013·山东青岛模拟)如图所示,两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,固定于同一条竖直线上的A、B两点处,其中A处的电荷带正电,B处的电荷带负电,A、B相距为

2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细竿,另有一个穿过细竿的带电小球P,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止释放,小球P向下运动到与C点距离

为d 的D 点时,速度为v.已知MN 与AB 之间的距离为d ,静电力常量为k ,重力加速度为g ,若取无限远处的电势为零,试求:

(1)在A 、B 所形成的电场中C 点的电势φC . (2)小球P 经过D 点时的加速度.

解析: (1)由等量异种电荷形成的电场特点可知,D 点的电势与无限远处电势相等,

即D 点电势为零.小球P 由C 运动到D 的过程,由动能定理得: mgd+q φCD =1

2mv 2-0

φCD =φC -φD =φC -0 得:φC =

mv 2-2mgd

2q

(2)小球P 经过D 点时受力如图:由库仑定律得: F 1=F 2=k

2

由牛顿第二定律得:mg+F 1cos 45°+F 2cos 45°=ma 得:a=g+ 2kQq

2md 2 答案:(1)

mv 2-2mgd

2q

(2)g+

2kQq

2md 2

10. (18分)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的P 点,固定电荷量为+Q 的点电荷.一质量为m 、电荷量为+q 的物块(可视为质点)从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动,当运动到P 点正下方B 点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA 连线与水平轨道的夹角为60°.试求:

(1)物块在A 点时受到轨道的支持力大小.

(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势.

(3)物块能获得的最大速度.

解析:(1)物块受到点电荷的库仑力F=kQq

r

由几何关系可知r=?

sin60°

设物块在A点时受到轨道的支持力大小为F N, 由平衡条件有

F N-mg-Fsin 60°=0

解得F N=mg+33kQq

8h2

.

(2)设点电荷产生的电场在B点的电势为φB, 由动能定理有

q(φ-φB)=1

2mv2-1

2

mv02

解得φB=φ+m(v02-v2)

2q

(3)设物块能获得的最大速度为v m, 由能量守恒定律有

qφ+1

2mv02=1

2

mv m2

解得v m=v02+2qφ

m

.

答案:(1)mg+33kQq

8?2(2)φ+m(v0

2-v2)

2q

(3) v02+2qφ

m

三、选做题(10分)

11.如图所示,一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A,其电

荷量Q=+4×10-3C,场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为φ=kQ

r

,其中k为静电力常量,r 为空间某点到场源电荷A的距离.现有一个质量为m=0.1kg的带正电的小球B,它与A球间的距离为a=0.4m,此时小球B处于

平衡状态,且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为E p=k Qq

r

,其中r为q 与Q之间的距离.另一质量为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8m处自由下落,落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2 m/s的速度向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到达的最高点为P(取g=10m/s2,k=9×109N·m2/C2).求:

(1)小球C与小球B碰撞前的速度v0为多大?小球B的带电荷量q为多少?

(2)小球C与小球B一起向下运动的过程中,最大速度为多少?

解析:(1)小球C自由下落H时获得速度v0,

由机械能守恒得:mgH=1

2

mv02

解得v0=2gH=4m/s

小球B在碰撞前处于平衡状态,对B球由平衡条件得:mg=kqQ

a

代入数据得:q=4

9

×10-8C=4.4×10-9C.

(2)设当B和C向下运动的速度最大为v m与A相距x,对B和C整体,由平衡条件

得:2mg=k Qq

x

代入数据得:x=0.28m

由能量守恒得:1

2×2mv2+kQq

a

+2mga=1

2

×2m v m2+2mgx+k Qq

x

代入数据得v m=2.16 m/s.

答案:(1)4m/s4.4×10-9C(2)2.16m/s

高中二年级物理(理科)电势能与电势差练习题

高二物理（理科）电势能与电势差练习题 1．一个电容器，带了电量Q后，两极板电势差为U，若它带的电量减少Q/2，则（）A．电容为原来的1/2，两极板电压不变 B．电容为原来2倍，两极板电压不变 C．电容不变，两极板电压是原来的1/2 D．电容不变，两极板电压是原来的2倍2．下列说法正确的有（） A．把两个同种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 B．把两个同种点电荷间的距离减小一些，电荷的电势能一定增加 C．把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定增加 D．把两个异种点电荷间的距离增大一些，电荷的电势能一定减小 3．关于电场线和等势面，正确的说法是（） A．电场中电势越高的地方，等势面越密 B．电场中场强越大的地方，电场线越密 C．没有电场线的地方，场强为零 D．电场线和等势面一定垂直 4．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定 ( ) A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D．A点的电势高于B点的电势 5．如图所示，Q是带正电的点电荷，P1和P2为其电场中的两点，若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则（） A．E1>E2，φ1>φ2B．E1>E2，φ1<φ2 C．E1φ2D．E1ＷBC C．F A>F B>F C，W AB<ＷBC D．F A>F B>F C，W AB＝ＷBC 9．一个带正电的质点，电量q=2.0×10－9C，在静电场中，由a点移到b点， 在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J， 求a、b两点间的电势差U ab为多少？

电场力做功和电势能、电势和电势差

电场力做功和电势能、电势和电势差 一、目标与策略 学习目标： ● 类比重力场理解电场力的功、电势能的变化、电势能的确定方法、电势的定义以及电势差的意义；理解电势对静电场能的性质的描写和电势的叠加原理。 ● 明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。 学习重点： ● 用电势以及等势面描写认识静电场分布。 ● 熟练地进行电场力、电场力功的计算。 学习难点： ● 电势这一概念建立过程的逻辑关系以及正、负两种电荷所导致的具体问题的复杂性。 学习策略： ● 类比法是我们认识问题或事物的科学方法，我们在学习中可以将库仑力与万有引力类比，将电场力的功及电势能与重力的功、重力势能等等相类比来学习，能够帮助我们更好的理解新知识。 二、学习与应用 （一）什么是电场？描述电场的力的性质的物理量有哪些？ （二）电场线有哪些特点？ 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！ 知识要点——预习和课堂学习 认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听 课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补 充填在右栏。详细内容请学习网校资源ID ：#tbjx5#208883 知识回顾——复习 学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？ “凡事预则立，不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。

知识点一：电势与等势面 （一）电场力的功与电势能 （1）静电场中的功能关系 静电力对电荷做了功，电势能就发生变化，静电力对电荷做了多少功，就有多少电势能转化为其他形式的能，电荷克服静电力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电势能，也就是说，静电力做的功是电势能转化为其他形式的能的量度，静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB= 。 静电力做正功，电荷电势能一定，静电力做负功，电荷电势能一定。 （2）电势能的特点和大小的确定 ①零电势点及选取 电势能的数值是相对于参考位置来说的。所谓参考位置，就是电势能为零的位置，参考位置的选取是人为的，通常取或为参考点。 ②电势能的计算 设电荷的电场中某点A的电势能为Ep A，移到参考点O电场力做功为W AO，即W AO=E pA－E pO，规定O为参考点时，就有W AO= ，也就是说电荷在电场中某点的电势能等于将这个电荷从电场中的该点移到0电势点的过程电场力所做的功。 ③电势能的特点 相对性：电荷在电场中的电势能是相对于而言，没有规定零势能点时，电荷在该点的电势能没有确定的值。电势能高于零势能时为值，低于零势能时为值。 系统性：电势能是电荷和电场这一相互作用系统所共有，并非电荷所独有！ 状态量：只要电荷在电场中有一个位置，它就对应一个电势能。 电势能是量：有正、负号没有方向。

电势差、电势能、电势、电势差和电场强度的关系(已用)

电场力做功、电势差、电势能、电势、电势差与电场强度的关系 1. 重力做功与电场力做功比较 （1）在重力场中，同一物体从A点移到B点，重力做功与路径无关，只跟A、B两点高度差有关。 W AB=mgh AB,其中h AB=W AB/mg为A、B两点的高度差。 （2）在电场中，可以证明，同一电荷从A点移到B点，电场力做功也与路径无关。 W AB＝qU AB，其中U AB=W AB/q是由电场及A、B两点位置确定的物理量。 2. 电势差U AB： （1）定义：电荷q在电场中由A点移到B点时，电场力所做的功W AB与电荷的电荷量q的比值。 （2）计算式：U ab= W ab /q （3）在国际单位制单位:伏特，简称伏。符号为V。 （4）注意：U AB只取决于电场及A、B两点位置，与被移动电荷无关，是从能量角度来反映电场性质的物理量。 3.电势Φ：（1）电势的定义：电场中某点A的电势ΦA，就是A点与参考点（零电势点）的电势差，也等于单位正电荷由该点移到参考点时电场力所做的功。 （2）电势差与电势的关系：U AB=ΦA-ΦB。U AB为正值时，说明ΦA>ΦB；U AB为负值时，说明ΦA<ΦB。（3）电势和电场线方向的关系：沿着电场线方向，电势越来越低。 （4）注意：电势具有相对性，必须先确定零电势参考点，才能确定电场某点的电势值。一般取大地或无穷远的电势为零电势，电势差与零电势的选取无关。 4. 电场力做功与电势差关系： W AB＝qU AB（此公式的应用可严格按各量的数值正负代入求解，也可只是把各量的数值代入求解，再用其他方法判出要求量的正负）。 5. 匀强电场中电势差和电场强度的关系：沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积,即U ab=Ed(或E= U ab /d) 注意：（1）d必须是沿场强方向的距离，如果ab两点间距l不沿场强方向，计算电势差时，d的取值

电势能和电势、电势差 B试题

【巩固练习】 一、选择题： 1、在静电场中，下列说法正确的是（） A 、电场强度为零的点，电势一定为零 B 、电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同 C 、电势降低的方向，一定是电场强度的方向 D 、匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面 2、a 、b 为电场中的两点，且a 点电势高于b 点电势，则可知（） A 、把负电荷从a 点移到b 点电场力做负功，电势能增加 B 、把正电荷从a 点移到b 点电场力做正功，电势能减少 C 、无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D 、无论是否有电荷移动，a 点的电势能总是大于b 点的电势能 3、一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A 点运动到B 点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A 、B 两点电场强度A B E E 、及该电荷在A 、B 两点的电势能pA pB E E 、之间的关系为（） A B A B pA pB pA pB A E E B E E C E E D E E ==、、＜、、＞ 4、如图(1)是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A 、B 是电场线上的两点，一负电荷q 仅在电场力作用下以初速度v 0从A 运动到B 过程中的速度图线如图(2)所示，则以下说法中正确的是( ) A 、A 、 B 两点的电场强度是A B E E < B 、A 、B 两点的电势是A B ??> C 、负电荷q 在A 、B 两点的电势能大小是pA pB E

电势能和电势、电势差(基础篇)

电势能和电势、电势差 一、选择题： 1、关于静电场，下列说法正确的是（） A、电势等于零的物体一定不带电 B、电场强度为零的点，电势一定为零 C、同一电场线上的各点，电势一定相等 D、负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 2、在电场强度大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电量为q的物体以某一初速沿电场 8qE m，物体运动距离s时速度变为零，则反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0./ 下列说法中不正确的是（） A、物体克服电场力做功qEs B、物体的电势能减少了0.8qEs C、物体的电势能增加了qEs D、物体的动能减少了0.8qEs 3、图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点，再经过N点.可以判定（） A、M点的电势大于N点的电势 B、M点的电势小于N点的电势 C、粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D、粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 4、带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图所示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有（） A、电场力与重力大小相等 B、粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小 C、电场力所做的功一定等于重力所做的功 D、电势能的减小一定等于重力势能的增大

5、电场中有A 、B 两点，A 点的电势30A V ?=，B 点的电势10B V ?=，一个电子由A 点运动到B 点的过程中，下列几种说法中正确的是（ ） A 、电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eV B 、电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eV C 、电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eV D 、电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eV 6、将一正电荷从无穷远处移入电场中的M 点，电势能减小了9 8.010 J ?－，若将另一等量的 负电荷从无穷远处移入电场中的N 点，电势能增加了9 9.010J ?－，则下列判断正确的是 （ ） A 、0M N ??<< B 、0N M ??>> C 、0N M ??<< D 、0M N ??>> 7、如图所示，在矩形ABCD 的AD 边和BC 边的中点M 和N 各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷. E 、 F 是AB 边和CD 边的中点，P 、Q 两点在MN 的连线上，MP=QN.对于E 、F 、P 、Q 四点，其中电场强度相同、电势相等的两点是（ ） A 、E 和F B 、P 和Q C 、A 和B D 、C 和D 8、如图所示，在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ，在x 轴上C 点有点电荷－Q ，且CO=OD ，∠ADO=60°.下列判断正确的是（ ） A 、O 点电场强度为零 B 、D 点电场强度为零 C 、若将点电荷+q 从O 移向C ，电势能增大 D 、若将点电荷－q 从O 移向C ，电势能增大

电势差、电势和电势能专题复习

电势差、电势和电势能专题复习 一、电势差：电场中任意两点的电势之差。（是电场中两点的关系，是绝对的，与零电势点的选择无关。与被移动电荷无关；与高度差相似） 1、电势差的计算式：①定义式（注意：A、适用于所有的电场；匀强电场、点电荷产生的电场等。B、式中的指电场力做的功。高考中可与其他力做功相联系，常使用动能定理求解。） ②（同上适用于所有电场） ③（只适用于匀强电场，且式中的指的是电场中任意两点的连线在电场线上的投影。） ④ c 例1、如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，，将一电荷量为的电荷从a点移到b点，电场力做功；若将同 一点电荷从a点移到c点，电场力做功；试求、各等于多少？并求出该匀强电场的电场强度。 思考：能否根据此题求出？并画出此题中的电场线分布。 E 跟踪练习:一个质量为m，电荷量为-q的带电粒子，以初速度进入一个电场强度 为Ｅ的匀强电场的Ｏ点，且方向跟Ｅ方向平行，如图，重力不计，到Ａ点时的速度恰好为零，则ＯＡ两点间的电势差为多少？ 二、电势（说明：电势是电场中一点的特性；是相对的，与零电势点的选择有关，也与电场中是否放置有试探电荷无关。相似于高一学习的高度） 电势高低的判断方法：A、利用电场线方向来判断 B、利用电场力做功公式来判断 C、利用电势能公式来判断 例2、已知电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判定a、b两点的电势高低。 ＋ 跟踪练习：如图所示，试判断等量异种点电荷连线上的A、B、O三点的电势高低。已知AO=BO； 思考：判断C、D两点的电势高低。以及各点的电场强度大小关系。

三、电势能：（与重力做功大小与重力势能变化量的关系比较理解） ①：电场力做功与电势能变化的关系：电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功时，电荷的电势能增加；电场力做功的多少等于电势能变化的量。即： ②：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势越高的地方电势能越小。 注意：电势能常与电场力做功和能量联系起来 例3、如图所示，一光滑绝缘细杆竖直放置，它以正电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C二点。质量为m、带电量为－q的有孔小球沿杆从A点静止开始下滑，已知q＜＜Q，AB＝h，小球滑到B点的速度木小为gh，求：(1)小球由A到B的过程中电场力做的功；(2)A、C两点间的电势差。 跟踪练习：在方向水平的匀强电场中，—不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与电场线平行，然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，如图。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。

(完整版)第三节电势能电势电势差

第三节电势能电势电势差 [知识要点] （一）电势能 放入电场中的电荷就具有由其位置决定的能量叫电势能，用e表示，其法定计量单位为焦耳。 （二）电势 放入电场中某点的电荷所具有的电势能与该电荷电量的比值叫做该点的电势，用公式表示： U=ε/q 式中 U为电势，法定计量单位为伏特。 （三）电势差 电场中，若A点的电势为U A，B点的电势为U B，则A点相对于B点的电势差为 U AB=U A-U B [疑难分析] 1.如何正确理解电势能？ 分析：（1）电势能必须是电荷在电场中才具有的；（2）电势能是个相对量，即电荷在电场中某个位置具有多大的电势能值是不能确定的；只有在选择一个零电势能位置作参照后，其他位置上电荷的电势能才能相对确定；（3）电荷在电场中位置变化时，电势能的变化却有一定的规律，这就是当电场力对电荷作正功时，电荷的电势能减少，电场力对电荷作负功时，电荷的电势能增加；（4）电势能是个标量，电势能的正、负仅表示相对零电势能位置电势能的高低。 2.如何正确理解电势？ 分析：（1）电势是电场本身固有的，与放不放电荷无关，定义式U=ε/q不是电势的决定式，仅是电势的度量式；（2）电势是个相对量，只有选择零电势位置作参照后，各点的电势值才能相对确定，通常选择大地为零电势；（3）任何电场中，沿着电场线方向各点的电势总是逐点降低的；（4）电势反映了电场的能的性质，若在电势为U的一点，放置一个电量为q的电荷，它就具有电势能ε=qU；（5）电势是个标量，电势的正、负，只表示相对于零电势的高低。 3.公式ε=qU应用时，正、负符号怎样处理？ 分析：通常采用带符号进行代数运算比较方便，得出的结果意义清楚，不须再作另外的分析判断。 4.电场中各点的电场强度和电势大小有无关系？ 分析：场强和电势都由电场本身确定，但不同的是，对一个确定的电场，各点场强大小和方向完全确定，但各点的电势都随零电势的选择不同而不同，因此场强大小和电势大小无必然关系。 5.电场中电势高处，电荷的电势能是否一定大？ 分析：这要看电荷是正电荷还是负电荷，设电场中两点A和B的电势为U A和U B，而U A>U B，则由ε=qU，对正电荷，总有εA>εB，而对负电荷却总有εA<εB，因此可以这样说：正电荷在电势高处电势能必大，而负电荷在电势高处电势能必小。 6.有人说“正电荷电场中的电势都是正的，负电荷电场中的电势都是负的，”正确吗？ 分析：电场中各点的电势是沿电场线方向逐点降低的，因此任何一个电场都只能确定各点的电势的高低，至于电势的具体数值，是正、是负，都随零电势位置的选择不同而不同，题中的说法，只有在选择无穷远处为零电势时，才是正确的，否则就不一定。 [例题解析]

电势能电势与电势差教案

§1.4 电势能电势与电势差 1．通过与重力做功情形的类比，认识电场力做功的特点． 2．理解电势能、电势、电势差，知道它们是从能的角度来描述电场的物理量，知道物理学常把无穷远和大地作为零电势点． 3．理解电场力做功与电势能变化的关系. 4．了解等势面的概念和特点． 重点难点 重点：理解电势能、电势、电势差的概念． 难点：理解电势能、电势、电势差的概念． 1．重力做功和电场力做功 (1)物体在地球表面附近运动，重力做功与物体的质量以及起点和终点的位置有关，与________无关． (2)电荷在匀强电场中运动，电场力做功与电荷的______以及________的位置有关，而与________无关． 2．电势能 (1)物体在地球上因受重力而具有重力势能，电荷在电场中因受________而具有________． (2)若用W AB表示电荷从A点移动到B点的过程中电场力做的功，E p A和E p B分别表示电荷在A点和B 点的电势能，电场力做的功与电势能变化的关系式为：________． (3)若将无穷远处的电势能规定为零，电荷在某点(A点)的电势能大小等于将电荷从________移动到________电场力所做的功，即E p A＝W A∞. 3．电势与电势差 (1)电势(φ)是描述电场的________(填“力”或“能”)的性质的物理量．电场中某点(A点)的电势在数 值上等于________由该点移动到参考点(零电势)时电场力所做的功，可表示为φ＝E p q.电势的单位是伏特 (V)，且1 V＝________． (2)电势差就是电场中两点间________的差值，如电场中A、B两点的电势差(从A点到B点)U AB＝________，且U AB＝－U BA. (3)电场中A、B两点的电势差U AB＝φA－φB，由于φA＝E p A q，φB＝ E p B q，W AB＝E p A－E p B，所以电场力做 功与电势差的关系为U AB＝________，这也是计算电势差常用的公式． 主题1：电场力做功特点 问题：(1)如图甲所示，把一个正电荷q(重力不计)放到电场强度为E的匀强电场中的A点，电荷分别沿直线AB、折线ACB、曲线到达B点，三种情况下电场力做功是否相同？请用功的计算公式推导电荷分别沿直线AB和折线ACB运动时电场力所做的功．

人教版高中物理选修3-1《电势能电势电势差》综合练习题.docx

高中物理学习材料 1.在电场中，A、B两点的电势差U AB>0，那么将一负电荷从A移到B的过程中( ) (A)电场力做正功，电势能增加(B)电场力做负功，电势能增加 (C)电场力做正功，电势能减少(D)电场力做负功，电势能减少 2.下列说法中正确的是( ) (A)电场线密集处场强大，电势高(B)沿电场线方向场强减小，电势降低 (C)在电势高处电荷具有的电势能也大(D)场强为零处，电势不一定为零 3.如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则( ) (A)电场力做正功 (B)动能增加 (C)电势能增加 (D)加速度增大 4．某电场中的电场线(方向未标出)如图所示，现将一带负电的 点电荷从A点移至B点需克服电场力做功，则C、D两点的 电场强度、电势大小关系应为 ( ) A．E C>E D，φC>φD B．E CφD C．E C>E D，φC<φD D．E C

电势差电势电势能教案

第2讲 电势差 电势 电势能 ★一、考情直播 考点一 电势和电势差 1.电势差 （1）定义：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功W AB 与电荷量 q 的比值W AB /q ，叫做A 、B 两点间的电势差. （2）定义式： ，电势差是 ，单位：V ，1V=1J/C. （3）计算式：U AB =Ed ，适用于 电场，d 指 . 2.电势：电场中某点的电势，等于该点与零电势间的电势差，在数值上等于单位正电荷由该点 移到零电势点时电场力所做的功，令φB =0，则φA =U AB =φA －φB ，单位：V. 特别要注意电势是标量，电势的负号表示了 ，电势的大小与零势点的选择 ， [例1]如图(a ）所示，AB 是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度并且仅在电场力 的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，其速度图象如图(b)所示．下列关于A 、B 两点的电势?和 电场强度E 大小的判断正确的是（ ） A.B A E E > B.B A E E < C.B A ??> D. B A ??< [解析]从v-t 图易知电子做加速度逐渐减小的变减速运动，故电子所受电场力与运动方向相反， 场强的方向由A 指向B ，因为沿着电场线的方向电势降低，故B A ??>，又加速度逐渐减小， 故B A E E >

[答案]AC [方法小结]要比较电场中两点电势的高低，关键在于判断电场线的方向. 考点二 电场力中的功能关系 1．电势能：电荷在电场中所具有的能叫电势能.单位：焦耳（J ） 2．电场力的功与电势能变化的关系： ，电场力做正功，电势能 ；电场力做负功，电势能 . 3．特点：电势能是电荷与所在电场共有的，且具有 ，通常取无穷远处或大地为电势能的零点. 4.当只有电场力做功时，电荷的 和 守恒，当只有电场力和重力做功时， [例2] (2007·海南）如图9-37-5所示，固定在Q 点的正点电荷的电场 中有M 、N 两点，已知NQ MQ <，下列叙述正确的是（ ） Ａ.若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则电场力对该电荷做 功，电势能减少 Ｂ.若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则电场力对该电荷做功，电势能增加 Ｃ.若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则电场力对该电荷做功，电势能减少 Ｄ.若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点，再从N 点沿不同路径移回到M 点；则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功，电势能不变 [解析]把正电荷从M 点移到N 点，电场力做正功，根据E W ?-=，可知电势能减小，把负电荷从M 点移到N 点，电场力做负功，电势能增加，负电荷从M 点移到N 点电场力做负功，从N 点移到M 点，电场力做正功，两者大小相等，总功为零，电势能不变. [答案]AD [方法技巧]本题考查电场力做功与电势能变化之间的关系，电场力做功与电势能变化之间的关系为E W ?-=，可类比重力做功的特点. [例3]如图所示，平行直线、、、、，分别表示电势为-4 V 、-2 V 、0、2 V 、4 V 的等势线，若AB=BC=CD= DE= 2 cm ，且与直线MN 成300角，则 （ ） A ．该电场是匀强电场，场强方向垂直于A A '，且左斜下 B ．该电场是匀强电场，场强大小E=2 V/m C ．该电场是匀强电场，距C 点距离为2 cm 的所有点中，最高电势为4V ，最 低电势为-4V D ．该电场可能不是匀强电场，E=U/d 不适用 [解析]因等差等势线是平行线，故该电场是匀强电场，场强和等势线垂直，且由 高等势线指向低等势线，故AD 错误， m V AB U E AB /20030 sin )102(230sin 2=?==- 图9－37－5

电势能和电势、电势差 A试题

【巩固练习】 一、选择题： 1、关于静电场，下列说法正确的是（） A、电势等于零的物体一定不带电 B、电场强度为零的点，电势一定为零 C、同一电场线上的各点，电势一定相等 D、负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 2、在电场强度大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电量为q的物体以某一初速沿电场 8qE m，物体运动距离s时速度变为零，则反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0./ 下列说法中不正确的是() A、物体克服电场力做功qEs B、物体的电势能减少了0.8qEs C、物体的电势能增加了qEs D、物体的动能减少了0.8qEs 3、图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点，再经过N点.可以判定（） A、M点的电势大于N点的电势 B、M点的电势小于N点的电势 C、粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D、粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 4、(2015 海南卷)如图，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是()

A ．b 点电势为零，电场强度也为零 B ．正的试探电荷在a 点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C ．将正的试探电荷从O 点移到a 点，必须克服电场力做功 D ．将同一正的试探电荷先后从O 、b 两点移到a 点，后者电势能的变化较大 5、电场中有A 、B 两点，A 点的电势30A V ?=，B 点的电势10B V ?=，一个电子由A 点运动到B 点的过程中，下列几种说法中正确的是（ ） A 、电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eV B 、电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eV C 、电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eV D 、电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eV 6、将一正电荷从无穷远处移入电场中的M 点，电势能减小了9 8.010J ?－，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N 点，电势能增加了9 9.010J ?－，则下列判断正确的是（ ） A 、0M N ??<< B 、0N M ??>> C 、0N M ??<< D 、0M N ??>> 7、如图所示，在矩形ABCD 的AD 边和BC 边的中点M 和N 各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷.E 、F 是AB 边和CD 边的中点，P 、Q 两点在MN 的连线上，MP=QN.对于E 、F 、P 、Q 四点，其中电场强度相同、电势相等的两点是（ ） A 、E 和F B 、P 和Q C 、A 和B D 、C 和D 8、如图所示，在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ，在x 轴上C 点有点电荷－Q ，且CO=OD ，∠ADO=60°.下列判断正确的是（ ） A 、O 点电场强度为零 B 、D 点电场强度为零 C 、若将点电荷+q 从O 移向C ，电势能增大 D 、若将点电荷－q 从O 移向C ，电势能增大

第二章电势能与电势差知识点总结

第二章电势能与电势差知识点总结 编辑者：黄本强编辑时间：2015年12月19日 【知识点】 第一节电场力做功与电势能 1. 电场力做功的特点 在电场中移动电荷时，电场力做的功与路径无关，只与始末位置有关。 在匀强电场中，电场力做的功为W＝Ud，其中d为沿电场线方向的位移。 2. 电势能 （1）概念：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。 （2）电势能是相对的，电势能的大小与所选的零电势能点有关。 （3）电场力做功与电荷电势能变化的关系：电场力做正功时，电荷的电势能减少；电场力做负功时，电荷的电势能增加。电场力对电荷做的 功量度了电荷电势能的减少量，所以电场力的功是电荷电势能改变的 量度。 3.对电势能的进一步了解 （1）电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们常习惯说成电场中的电荷所具有的。 （2）电势能是一个相对量，其数值与零电势能的选择有关，因此确定电荷的电势能首先确定参考点，也就是零电势能位置。 （3）电势能是标量，有正负，但无方向。电势能的正负仅表示大小，正值表示高于零电势能，负值表示低于零电势能。 4. 电场力做功与电势能变化的关系 （1）电场力做功与电势能的变化相联系。 电场力做功一定伴随着电势能的变化；电势能的变化只有通过电场力做功才能实现。 （2）电场力做功的值等于电势能的变化量的值。 电场力做正功W，电势能一定减少W；电场力做负功W，电势能一定增加W。

5.易错易混点 （1）在电场中的同一点，正、负电荷所具有的电势能正、负号正好相反。 （2）电荷在移动过程中电场力做功为零，那么电荷的电势能一定没有变化。 第二节电势与等势面 1、电势定义：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、电势公式：=?q E p （与试探电荷无关） 3、电势单位：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最快的方向） 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） 6、等势面定义：电场中电势相等的点构成的面 7、等势面性质： 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 8、等势面的用途：由等势面描绘电场线。 9、几种电场的电场线及等势面

电势电势能电势差练习题二含答案(最新整理)

电势电势能电势差练习题二 1．（多选）下列关于电势能的说法中正确的是（） A．在电场中，电势高的地方，电荷具有的电势能一定大 B．在电场中某一点，若放入的电荷量越大，它的电势能就越大 C．在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能 D．在负的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能 2．(多选)带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，克服电场力做了2.6×10-6J的功，那么（） A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能 B．P点的场强一定小于Q点的场强 C．P点的电势一定高于Q点的电势 D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能 3．在电场中（） A．某点的电场强度大，该点的电势一定高 B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大 C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 4．关于电势和电势能的说法中正确的是（） A．克服电场力做功时，负电荷的电势能一定减少 B．电场中某点的电势数值上等于单位正电荷在电场力的作用下由该点运动到零电势点电场力所做的功 C．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值 D．正电荷沿电场线移动，其电势能一定增加 5．（多选）如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+Q的电场中，初速度为v0，轨迹如图，则（） A．N点电势高于M点电势 B．N点电势低于M点电势 C．该粒子在M点动能比在N点动能大 N

D ．该粒子在M 点电势能比在N 点电势能大 6．如上图所示为某个电场的部分电场线，把A 、B 两点的场强记作E A 、E B ，A 、B 两点的电势分别记作φA 、φB ，则 （ ） A ．φA >φ B ，E A > E B B ．φA <φB ，E A < E B C ．φA >φB ，E A < E B D ．φA <φB ， E A > E B 7．在电场中A 、B 两点间的电势差为U AB =75V ，B 、C 两点间的电势差为U BC =—200V ，则A 、B 、C 三点的电势高低关系为 （ ） A ．φA >φ B >φ C B ．φA <φC <φB C ．φB <φA <φC D ．φC >φB >φA 8．右图中虚线表示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a 、b 两点时的动能分别为26eV 和5eV ，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为—8eV 时，它的动能为（ ）A ．8eV B ．13eV C ．20eV D ．34eV 9．（多选）下列说法中正确的是（ ） A ．电势差和电势一样，是相对量，与零点的选择有关 B ．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分 C ．由于电场力做功跟电荷移动的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径，只跟这两点的位置有关 D ．A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零势面的不同而改变，所以U AB =U BA 10．一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9C ，在静电场中由a 点移到b 点，在这过程中，除电场力做功外， 其他力做功为6.0×10-5J ，质点的动能增加了8.0×10-5J ，则ab 两点间的电势差U ab 为（ ）A ．3.0×104V B ．1.0×104V C ．4.0×104V D ．7.0×104V 11．（多选）一电子飞经电场中A 、B 两点，电子在A 点的电势能4.8×10-17J ，动能为3.2×10-17J ，电子经过B 点时的电势能为3.2×10-17J ，如果电子只受电场力作用，则 （ ） A ．电子在 B 点的动能为4.8×10-17J B ．由A 点到B 点电场力做功为100eV C ．电子在B 点的动能为1.6×10-17J D ．A 、B 两点间电势差为100V 12．两个带电小球，电荷量分别为+q 和—q ，固定在一长度为L 的绝缘杆的两端，置于电场强度为E 的匀 强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕经过O 点垂直于杆的轴转过180°，则此过程中电场力做功为（ ） —

电势能 电势与电势差(教案)

§1-4电势能电势与电势差（教案） 学习目标： 1.知道电场力做功的特点和电势能的概念． 2．理解电场力做功与电势能变化的关系． 3．知道电势的定义方法及其相对性． 4．理解电势差的概念及正值、负值的含义，知道电势差与零电势点的选择无关． 5．会用公式U AB＝φA－φB及U AB＝W AB/q进行有关计算． 重点难点：1.电场力做功与电势能变化的关系． 2．利用公式U AB＝W AB/q解决问题． 课前自主学案： 一、电场力做功的特点 在匀强电场中,电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关，该结论也适用于任意静电场． 二、电势能 1．电势能：电荷在电场中具有的势能叫做电势能． 2．静电力做的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．若用W AB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功，E pA和E pB分别表示电荷在A点和B点的电势能，公式表达为：W AB＝E pA－E pB. 3．电势能等于什么：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功． 4．电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零． 三、电势与电势差 1．电势 (1)定义：场中某点的电势数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功． (2)定义式：φ=E p/q，单位：伏特，符号为V，即1 V＝1 J/C. (3)物理意义：描述电场能的性质的物理量． (4)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无限远处或大地上的电势为零． (5)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． (6)判断电势高低的方法：电场线指向电势降低的方向． 2．电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值. (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关． (3)公式U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA，可见U AB＝－U BA (4)电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，也叫电压. (5)电势差的单位是伏特，符号是V . 四、静电力做功与电势差的关系 1．W AB＝qU AB，知道了电场中两点的电势差，就可以计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力的大小和方向以及电荷移动的路径． 2．U AB＝W AB/q是确定电势差常用的公式． 核心要点突破： 一、电势能和重力势能的对比理解 两种势能电势能重力势能系统电荷和电场物体和地球 大小的相对性电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零 势能位置时静电力做的功物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功 变化大小的量度静电力的功是电势能变化大小的量度，静电力做 的功等于电势能的减少量重力的功是重力势能变化大小的量度，重力做的功等于重力势能的减少量 对应力做功特点做功多少只与始末位置有关，与经过的路径无关，且功等于势能的减少量

高中物理 电势能、电势及电势差》教案 教科版选修31

电势、电势差和电势能 【教学结构】 电势能、电势、电势差三个物理量联系密切，表示电场的能的性质。三个概念均很重要，但需要突出电势差概念的理解和应用。 一、电势能 1.电场力的功 W=F·S S应是沿电场线方向位移，根据F、S的方向决定电场力做正功、负功。电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容 2.电势能：电荷在电场中具有的势能，和重力势能一样要确定0势能的位置。比0电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。电势能用ε表示，单位焦耳（J） 3.电势能与电场力的功的关系，W=－△ε△ε=ε2－ε1，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。与重力功和重力势能变化的关系进行比较。 二、电势 1.电势定义：U=ε q。图1所示为正点电荷的电场，为 距Q无穷远处，此处电势能为零，把电量不同的正电荷 q1、q2、q3……从无穷远处A点移到电场中B点，电场力做负功为W1、W2、W3……，所以电荷在B点电势能应为ε1、ε2、ε3，虽然q不同，ε不同，但 它们比值，εεε 1 1 2 23 q q q ,, 相同，用此理解，电势的概念为单位电量电荷在B处所具有的电势 能，或理解为1库仑的电荷从B到A电场力做的功。 2.电势是标量，单位：伏特简称伏，用V表示，1V=1J／C。从上面过程分析可知，在离场源无穷远处电势为0。(1)正电荷电场中，处处电势为正，负电荷电场中，处处电势为负。 (2)沿电力线方向，电势降低。 3.电势能与电势的关系，ε=υq，对照电场力和电场强度的联系和区别进行比较。判断q在正、负点电荷电场中的电势能的正负，分q为正、负电荷两种情况考虑。 4.等势面：电场中电势相等的点构成的面 (1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，与在同一水平面上移动的物体重力不做功的道理一样 (2)等势面一定与电场线垂直 (3)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。思考点电荷电场等势面情况 (4)处于静电平衡的导体是等势体。等势体不是电势为零 三、电势差 1.1.电势差的定义：电场中两点间的电势的差值。又叫电压。单位：伏特符号：U U AB=U A－U B U A＞U B时，U AB＞0为正，U A＜U B时，U AB＜0为负 2.2.电场力的功：W=U AB q，当 U A＞U B时q为正电荷电场力做正功，电势能减少，与 U A q ＞U b q相等。q为负电荷时电场力做负功，电势能增加，与－U A q＜－U b q相符。 3.3.电势差的物理意义：电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑正电荷电场力 做的功。例如：U AB=10V，移动1库仑正电荷电场力做功10J，1库仑负电荷电场力做功－10J。 4.4.电子伏特，是能量单位，1电子伏特（国际符号是eV）就是在电压为1V的两点间移

电势能、电势、电势差、电场强度、电场力做功之间的区别及联系

电势能、电势、电势差、电场强度、电场力做功之间的区别及联系 发表时间：2011-09-06T14:29:00.983Z 来源：《中学课程辅导•教学研究》2011年第16期供稿作者：戴尚勇 [导读] 电势差与电势的关系：UAB=φA-φB，UBA=φB-φA。 戴尚勇 摘要：在高中物理学习过程中，学生总是对电势能、电势、电势差、电场强度、电场力等概念混淆不清。为了解决这一难题，本文总结分析了这几个物理量的概念和特点，并找出了它们之间的区别和联系。 关键词：电势能；电势；电势差；电场强度；电场力做功；区别；联系 作者简介：戴尚勇，任教于陕西省安康市石泉中学。 电势能、电势、电势差、电场强度、电场力作功是静电场中非常重要的概念,具有抽象、复杂、难以区别的特点。笔者通过多年的教学发现大部分学生对这一部分知识掌握得都不好，基本的概念都无法辨别清楚，更别说理解它们之间的联系和区别。鉴于此，笔者对教材内容进行了创新，认真总结了这几个物理量的规律和特点，并找出了它们之间的区别和联系，使得知识脉络清楚，便于学生理解和学习。下面我们就来一起分享笔者的总结成果。 一、电势能 1.定义：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。 2.电势能的单位：焦耳，符号为J。 3.电势能零点的选取,若要确定电荷在电场中的电势能，应先确定电场中电势能的零位置。零势能处可任意选择,常取无限远处或大地的电势能为零点。 4.电荷在电场中某点具有的电势能等于将该点电荷由该点移到电势零点电场力所做的功。电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。 5.静电力做功与电势能变化的关系：电场力做多少功，电势能就变化多少。 6. 如何比较电荷在电场中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。 二、电势 1.定义：在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比叫做这点的电势。电势是从能量角度上描述电场的物理量（电场强度则是从力的角度描述电场) 。 2.电势符号是φ，单位是伏特，符号：V。 3.电势只有大小，没有方向，是标量。 4.物理意义：(1)由电场中某点位置决定，反映电场能的性质。(2)与检验电荷电量、电性无关。(3)表示将1C正电荷从参考点移到零势点电场力做的功。 5.电势是一个相对量，其参考点是可以任意选取的。在具体应用中，常取标准位置的电势为零。电势只不过是和标准位置相比较得出的结果。我们一般取地球为标准位置，在理论研究时，常取无限远处为标准位置。 6.电势的特点：不管是正电荷的电场线还是负电荷的电场线，只要顺着电场线的方向总是电势减小的方向，逆着电场线总是电势增大的方向。 7.等势面：电场中电势相等的点构成的面。 三、电势差 1.定义：电势差是指电场中两点之间电势的差值，也叫电压，用字母U表示。 2.在国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称为伏，符号是V。 3.公式：UAB=WAB/q，电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功与电荷量的比值叫做A、B两点的电势差。 4.物理意义：（1）由电场中两点位置决定，反映电场能的性质。（2）与检验电荷电量、电性无关。（3）表示移动单位正电荷，电场力做的功。（4）电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关，只与AB位置有关。 5.电势差是标量，但有正、负，正、负只表示哪点电势高，哪点电势低。 6.电势差的数值与零电势点的选取无关。 7.电压和电势差是同一个物理概念的两种不同说法。电压和电势差的区别就是电势 差有正负，而电压不提正负。 四、电场强度 1.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。 2.定义式：E=F/q，F为电场对试探电荷的作用力，q为放入电场中某点的试探电荷的电荷量，适用于一切电场。 3.电场强度国际单位：牛／库（N／C）。 4.电场强度是矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向，与负电荷受力方向相反。 5.物理意义：描述电场强弱的物理量。电场强度的大小取决于电场本身，或者说取决于激发电场的电荷，与电场中的试探电荷无关。 6.真空中电荷场强公式：E＝kQ/r2 （与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r有关）。 五、电场力做功 通常可以利用以下几种方法计算电场力所做的功。 1.利用计算，F应为恒力，只能在匀强电场中使用。 2.利用计算，电场力做功过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程。在已知电荷的电势能时，利用计算电场力做的功比较方便。 3.利用计算电场力做功，式中各个量可以取绝对值，功的正负则根据电场力的方向和位移的方向来判断；也可以将q，的正负号代入