电势差和电势(公开课).

1、电势和电势差电势和电势差探究探究1 1：将一个带正电的试探电荷在电场中某点由静止释放（重将一个带正电的试探电荷在电场中某点由静止释放（重力不计）力不计）,它将如何运动它将如何运动?哪种能量会增加？增加的能量从哪里哪种能量会增加？增加的能量从哪里来？这说明了什么？来？这说明了什么？ E E+ +F F增加的动能从哪里来增加的动能从哪里来、定义：电荷在电场中与、定义：电荷在电场中与的能量的能量叫做电势能。叫做电势能。 E Ep p标量标量2 2、特点：具有、特点：具有，通常选大地或无穷远，通常选大地或无穷远处为零势能参考点。处为零势能参考点。一、电势能可以与重力势能可以与重力势能 类比类比PEmg

2、h W W甲甲= F= F|AB|cos|AB|cos=qE=qE|AM|AM|在匀强电场中，把正电荷沿不同路径从在匀强电场中，把正电荷沿不同路径从A A点移到点移到B B的过程中，的过程中，求电场力做功？求电场力做功？B BF Fq qM MA A+甲甲乙乙丙丙沿甲路径电场力做功沿甲路径电场力做功: :沿乙路径电场力做功沿乙路径电场力做功: :沿丙路径电场力做功沿丙路径电场力做功: : W W乙乙= qE= qE|AM|AM| 方法（微元法和极限思维）方法（微元法和极限思维）静电力做功与静电力做功与无关无关, ,由电荷的由电荷的始始位置决定位置决定. .电场力做什么功，电势能怎么变化？电场力

3、做什么功，电势能怎么变化？二、静电力做功的特点结论结论：电荷从电荷从A A移到移到B B的过程中：电场力做正功，电势能减小了的过程中：电场力做正功，电势能减小了电场力做了多少电场力做了多少正功正功，电势能就，电势能就减少减少了多少了多少电场力做了多少电场力做了多少负功负功，电势能就，电势能就增加增加了多少了多少即：即：PBPAABEEW三、电场力做功与电势能变化的关系与重力做功的特点类比可知：若规定B点的电势能为零，则A点的电势能是多少？PAABEW、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（ ）A.A.当两正点电荷相互靠近时，电场力做负功，它们的电势当两正点电荷相互靠近时，电场力做负功，它们

4、的电势能增大能增大B.B.当两负点电荷相互靠近时，电场力做正功，它们的电势当两负点电荷相互靠近时，电场力做正功，它们的电势能减小能减小C.C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大增大D.D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小。减小。ADAD当堂训练1四、电势差刚才的理论分析刚才的理论分析W= qEW= qE|AM| |AM| 表明：电场表明：电场力做的功与移动的电荷有关，所以不能用力做的功与移动的电荷有关，所以不能用来描述电场本身的性质。来描述电场本身的性质。但电场

5、力做的功与所移动电荷的电荷量但电场力做的功与所移动电荷的电荷量的比值的比值E E|AM|AM|与电荷无关，它反映电场与电荷无关，它反映电场自身在自身在ABAB两点的性质。两点的性质。我们定义这个比值为电场中我们定义这个比值为电场中ABAB两点的电势两点的电势差，即差，即ABABWUq四、电势差可以与高度差 类比ABABWhmg 电势差：四、电势差1、物理意义：电势差反映电场本身的性质，与 无关。2、单位：伏特，简称伏，符号为V，1V1J/C3、是标量，可以是正值，也 可以是负值，电势差也 叫电压ABWq（测量式）ABABWUqAB+当堂训练2在电场中，把q+1C的电荷从A移到B时，电场力做功为

6、 ，则A、B两点的电势差是多少？若把电荷从B移回A，电场力做功 为多少？B、A两点的电势差又是多少？2ABWJBAW当堂训练2解：由 得如果从到移动时，电场力做负功，且 则ABABWUq221ABABWJUVqC2BAABWWJ 221BABAWJUVqC (1)，(2)比值 有可能为正、负值。一般我们只关心其大小，且电势差 的大小记为电压。初中物理中，某段导体两端的电压，指的两端的电势差。当堂训练2即： ABUABWq由例题得到以下启示：五、电势我们知道：电场中两点的电势差可以类比于重力场中的高度差。重力场中还有高度一词，电场中是否也有类似的概念呢？在重力场中有：ABPPABABABEEWh

7、hhmgmg在电场中有：ABABPPPPABABEEEEWUqqqqAPAEq则有：ABABPPPPABABABEEEEWUqqqq定义：把电荷在任意一点A的电势能与电荷量的比值叫做该点的电势 ，记作 有五、电势AAPAEqAPAEhmg1 V = 1 J/C2. 2. 单位单位: : 伏特伏特(V)(V) 3. 标量标量 ( (有正负，表示大小有正负，表示大小) )4. 4. 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.) .)五、电

8、势1. 1. 定义定义: :( (计算时要计算时要代入正负号代入正负号) )APAEq5 5、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决、电场中某点的电势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（与高度类定的，与放不放电荷及放什么电荷无关（与高度类似）似）五、电势我们知道：沿着重力场的方向，高度是逐渐降低的。沿着电场的方向电势是否也有类似的特点呢？ A B E+若没有其它外力的影响，正电荷会自发的沿着电场线运动，电场力做正功，电势能减小即 ，由 知：ABPPEEAPAEqAB如图，A、B、C是电场中的三点，将电荷量为1C的正电荷分别从A、C移动到B时，电场力做的功分别为10

9、J、-5J，（1）若规定B为电势零点，求A、C两点的电势，及AC的电势差（2）若规定A为电势零点，求A、C两点的电势，及AC的电势差当堂训练3 A B CABABABWUq提示：分析: A B C当堂训练310101ABABWJUVqC551CBCBWJUVqC 10ABV5CBV 0B(1)若有10AV5CV 0A(2)若有10BV 15CV 15ACACUV电势的值与零电势点的选取有关 ，但电势差与参考零势点的选取无关。重力场中有等高线、等高面，电场中是否也有类似的概念呢？六、等势面1 1、定义：、定义： 电场中电场中电势相同电势相同的各点构成的面，叫做等势面。的各点构成的面，叫做等势面。

10、六、等势面（1 1）在同一等势面上的任意两点间移动）在同一等势面上的任意两点间移动 电荷，电场力电荷，电场力不做功不做功3 3、等势面的特点：、等势面的特点：（2 2）相邻等势面的电势差相等）相邻等势面的电势差相等2 2、点电荷的等势面、点电荷的等势面+匀强电场等势面匀强电场等势面六、等势面小结ABABWUqBAABU反映电场本身能的性质与q无关1.类比重力场的高度差引入电势差：2.类比重力场的高度引入电势： APAEq3. 电势差与电势的关系：如图所示，电场中有如图所示，电场中有A A、B B两点，则下列说法中正确的是两点，则下列说法中正确的是（ ）A A、电势、电势A A B B 场强场强E EA AEEB BB B、电势、电势A A B B 场强场强E EA AEEEpBpBA AB BE EBC思考题1如果把如果把q=1.0q=1.01010-8-8C C的电荷从无穷远处移至电场中的的电荷从无穷远处移至电场中的A A点，需克点，需克服电场力做功服电场力做功W=1