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1、第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【理论探究理论探究理论探究理论探究】电场力做功的特点电场力做功的特点只与始末位置有关，与经过的路径无关。只与始末位置有关，与经过的路径无关。所以，电场力是保守力，有对应的势能所以，电场力是保守力，有对应的势能电势能电势能EP结论：结论：结论：结论：电场力作正功，电势能减小；电场力作正功，电势能减小；电场力作负功，电势能增大。电场力作负功，电势能增大。【说明说明说明说明】电场力的功与移动的电荷有关，所以不能用来描述电电场力的功与移动的电荷有关，所以不能用来描述电场场本身本身本身本身的性质。的性质。怎样寻求描述电场本身的能量
2、性质的物理量呢？怎样寻求描述电场本身的能量性质的物理量呢？一一一一.电势差电势差电势差电势差 电场力的功与所移动的电荷的电量的比值，叫做电电场力的功与所移动的电荷的电量的比值，叫做电场中场中A、B两点的电势差。两点的电势差。即即第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【说明说明说明说明】1.电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身自身自身自身的性质；的性质；2.在国际单位制中，电势差的单位：伏特在国际单位制中，电势差的单位：伏特 (V)3.电势差即电压；电势差即电压；4.若已知电场中两点的电势差若已知电场中两点的电势差U
3、AB，则，则第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【例例例例题题题题】如如图图所所示示，把把负负电电荷荷分分别别放放在在C、D两两点点，它它在在哪点的电势能较大？哪点的电势能较大？【答案答案答案答案】D D【例例例例题题题题】一一个个电电量量为为2.0108C的的点点电电荷荷，在在电电场场中中A、B两两点点之之间间移移动动的的过过程程中中，电电场场力力做做功功8106J，如如果果在在A点点处处该该电电荷荷具具有有1.410 5J的的电电势势能能，则则它它在在B点点处处的的电电势势能能为为多多少？这两点间的电势差为多少？少？这两点间的电势差为多少？【答案答案答
4、案答案】E EPBPB=610=6106 6J J U UABAB=400400V V第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差二二二二.电势电势电势电势 电势差即电势之差。即电势差即电势之差。即 若若选选择择电电场场中中的的P点点为为电电势势参参考考点点，即即规规定定P点点的的电电势势为为零零，则则电电场场中中任任意意一一点点A的的电电势势，数数值值上上等等于于把把单单位位正正电荷从电荷从A点移动到点移动到P点电场力所做的功。点电场力所做的功。【例例例例题题题题】如如图图所所示示，A、B、C是是电电场场中中的的三三点点，将将1C的的正正电电荷荷分分别别从从A、
5、C移移动动到到B时时，电电场场力力所所做做的的功功分分别别为为10J、-5J，以，以B为电势参考点，则为电势参考点，则A、C两点的电势分别为多少？两点的电势分别为多少？【答案答案答案答案】第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【例例例例题题题题】在在Q电电荷荷的的电电场场中中的的A点点放放一一电电量量为为q 的的正正电电荷荷，若若它它从从A移移动动到到B，则则电电场场力力作作正正功功还还是是负负功功?并并比比较较A、B两点的电势能，电势的关系。两点的电势能，电势的关系。AB【例例例例题题题题】在在Q电电荷荷的的电电场场中中的的A点点放放一一电电量量为为q 的
6、的负负电电荷荷，若若它它从从A移移动动到到B，则则电电场场力力作作正正功功还还是是负负功功?并并比比较较A、B两点的电势能，电势的关系。两点的电势能，电势的关系。【结论结论结论结论】1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关；电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关；2.电势只与电场有关，与移动的电荷无关。电势只与电场有关，与移动的电荷无关。3.沿电场线方向，电势逐渐降低。沿电场线方向，电势逐渐降低。第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【例例例例题题题题】在在Q电电荷荷的的电电场场中中的的B点点放放一一电电量量为为q的的正正电电荷荷，若若它它从从B移
7、移动动到到A，则则电电场场力力作作正正功功还还是是负负功功?并并比比较较A、B两点的电势能，电势的关系。两点的电势能，电势的关系。AB【例例例例题题题题】在在Q电电荷荷的的电电场场中中的的B点点放放一一电电量量为为q的的负负电电荷荷，若若它它从从B移移动动到到A，则则电电场场力力作作正正功功还还是是负负功功?并并比比较较A、B两点的电势能，电势的关系。两点的电势能，电势的关系。【结论结论结论结论】1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。2.电势只与电场有关，与移动的电荷无关。电势只与电场有关，与移动的电荷无关。3.沿电场线方向，电势逐渐降低。
8、沿电场线方向，电势逐渐降低。第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差三三三三.等势面等势面等势面等势面电场中电势相等的点构成的曲面叫做电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。等势面。【约定约定约定约定】为了使等势面能够反映电场的强弱，为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等。通常使相邻等势面之间的电势差相等。等势面的性质等势面的性质等势面的性质等势面的性质1.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。2.在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。3.等势
9、面愈密等势面愈密(即间距愈小即间距愈小)的区域，场强愈大。的区域，场强愈大。第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【例题例题例题例题】有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入电场向右运动，经过等势面电场向右运动，经过等势面a时质子的动能为时质子的动能为500eV，那么，那么它经过等势面它经过等势面e时动能多大？时动能多大？【答案答案答案答案】300300eVeV第四节第四节第四节第四节 电势和电势差电势和电势差电势和电势差电势和电势差【例题例题例题例题】将一点电荷将一点电荷+q放在场强为放在场强为E的匀强电场中，问：的匀强电场中，问：当电荷从当电荷从AB，电荷所受的电场力做了多少功？，电荷所受的电场力做了多少功？思考：思考：思考：思考：电场力做功的特点电场力做功的特点电场力做功的特点电场力做功的特点只与始末位置有关，与经过的路径无关。只与始末位置有关，与经过的路径无关。