电势++电势差+-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

第5节

电势电势差

第一章静电场检验电荷的电荷量qq02q03q0……nq0电荷从A点移到C点，电场力所做的功WW0电荷在A点具有的电势能EpA在如图所示的电场中，规定C点为电势能零点，把检验电荷q0从A点移到C点，电场力所做的功为W0。根据电场力做功与电势能变化的关系，写出电荷在A点时具有的电势能。如果把电荷量2q0、3q0、…、nq0的检验电荷从A点移到C点，请填写下表中的相关量。EAC阅读教材P27-28：讨论交流

结论：电荷在电场中某一点的电势能与它的电量的比值，跟试探电荷的有无、正负和电量的大小都无关，只与场中位置有关，它反映了静电场各点“能的性质”。怎样描述静电场的能的性质呢？类比电场强度概念建立的过程，谈谈你的想法。1、定义：

电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫做电场在这一点的电势，用φ表示。2、定义式：(计算时EP和q要代入正负号)3、物理意义：反映电场能的性质，由电场本身的性质决定的，与是否引入电荷，以及引入电荷的电性和电量无关。4、单位：伏特，符号为V1V=1J/C三、电势5、电势是标量(有正负)，正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。（1）电势是电场本身的属性，与试探电荷无关。（2）电势是相对的，是相对于零势面而言的，一般选大地或无穷远为零势面。（3）沿着电场线方向电势降低，且降低最快。（4）孤立正点电荷电场中各点电势均为正；孤立负点电荷电场中各点电势均为负(取无穷远处为零电势点)。6．对电势的理解：

正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能小。

请在高中物理的框架内，利用“类比”思想定义出一个与“电势”完美对应的“重力势”概念。（教材P28小卡片）它只由重力加速度

g

和高度

h

决定，与物体质量

m

无关。高度

h

越高，重力势Φg​=gh

越大。公式性质意义图解电场强度EE=F/q矢量描述电场的力的性质电势φφ=Ep/q标量描述电场的能的性质电场强度与电势的比较

思考：场强度大的的地方电势是否一定高？反之又如何？ABCD结论:E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小)EA>EB,φA>φBEC>ED,φC<φD(1)电场强度为零的位置电势也为零。(

)(2)电场强度大的位置电势不一定高。(

)(3)电势降低的方向就是电场线的方向。(

)(4)某电场中，A点的电势φA＝－3V，B点的电势φB＝－4V，则φA<φB。(

)××√×易错辨析

(2024·巴中市高一期末)如图为一静电除尘装置内部某一区域内的电场线分布。a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc，下列判断正确的是A.Ea>Eb

φa>φbB.Ea<Eb

φa<φbC.Eb=Ec

φb=φcD.Eb>Ec

φb<φcD53P16离带正电的场源电荷越近的点，电势越高；离带负电的场源电荷越近的点，电势越低。连线上电势分布连线上电势分布（多选）如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点，以下正确的是（）A．粒子在N点的加速度小于在M点的加速度 B．该带电粒子带正电C．M点的电势低于在N点的电势 D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能BDA真空中，两个异种点电荷周围的电场线分布如图所示，虚线是以正点电荷为圆心的圆，P、Q、M、N是电场中的四个点，M和P是电场线与虚线圆的交点。下列判断正确的是（

）A．P、Q、M、N四点的电势大小关系为B．M和P两点的电场强度大小关系为C．取无限远处电势为零，将某一电子分别放在N、Q两点，电子电势能的关系为D．正点电荷的电荷量小于负点电荷的电荷量

电势和电势能的区别和联系电势φ电势能Ep物理意义反映电场的能的性质的物理量电荷在电场中某点所具有的电势能相关因素电场中某一点的电势φ的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷q无关电势能大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的大小电势沿电场线逐渐下降，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值；某点的电势低于零者，为负值正点电荷(＋q)电势能的正负跟电势的正负相同；负点电荷(－q)电势能的正负跟电势的正负相反如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于点O对称。圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a、b为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列说法错误的是（）A．a、b两点的场强不相同B．a、b两点的电势相同C．将一个负点电荷沿着圆弧从a移到c点再沿y轴正方向移动，电势能先增大后不变D．半圆上任一点，两电荷的电场强度大小分别是E1、E2，则

为一定值CABCD0V1V2V3V0V1V2V-1V因此，电势的差值往往比电势更重要。电势是一个相对量，是相对于零电势点而言的！脱离了零电势，某点电势就毫无意义！！同理，在电场中，各点电势也会随电势零点的改变而改变，但两点间的电势的差值却保持不变。类比高度

（1）定义：我们规定电场中A、B两点间的电势之差φA-φB为A、B两点间的电势差UAB

（2）定义式：UAB=φA-φB

电场中A、B两点间的电势差UAB,在数值上等于把单位正电荷由A点移动到B点时,电场力所做的功WAB。

（3）单位:伏特(V)1v=1J/c

（4）是标量：正负代表一点比另一点电势高或低。

（5）决定因素：WAB跟路径无关,UAB也是跟路径无关；且跟WAB和q都无关，只是由电场本身和两点位置有关。

四、电势差：（6）电场力做功：由：UAB=φA-φB

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WAB与电荷量q的比值WAB/q,叫做A,B两点间的电势差。两点间的电势差也叫这两点间的电压。电场力做功：WAB=qUAB，WBA=qUBA注意：电场中某点间的电势φ,在数值上等于把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。

EP=qφ判断正误。（1）电势差有正负，是矢量。(

)（2）电场中两点间的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关。(

)（3）若

，说明从A到B电势降低。(

)（4）将电荷由A点移到B点，静电力做正功，则电势差为正值。(

)（5）把1C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1J，则这两点间的电势差为1V。(

)（6）若电荷由A点移到B点过程中，有静电力以外的力做功，不影响电势的变化。(

)（7）由

可知，UAB与WAB成正比，与q成反比。(

)在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？

UAB=2V

UBA-2V将一个电荷量为q（q>0）的试探电荷由电场中的a点运动到b点，静电力做功为W，令b点电势为零，则（）A．a点的电势一定低于b点的电势B．a点的场强一定大于b点的场强C．电荷在a点的电势能为WD．a点的电势为C1、定义:电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。2、规定: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(这样的等势面叫做等差等势面)。五、等势面：3、性质：（1）.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垂直的。（3）.等差等势面越密(即间距越小)的区域，场强越大。电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏。不规则带电体1、点电荷的等势面，是以电荷为球心的一簇球面。

2、一对等量异号点电荷的等势面，是两簇对称曲面。

+等势面3、一对等量同号点电荷的等势面，是两簇对称曲面。

4、两平行带电平板的等势面，是垂直于电场线的一簇平面。++++++++++++

等势面的特点1.电场线从高等势面指向低等势面；2.电场线与等势面垂直；3、沿等势面上移动电荷，静电力不做功4、不同等势面在空间不相交、不相切，闭合5、沿电场方向电势降低最快6、等差等势面的疏密反映场强的强弱；如图所示，虚线a、b和c是某点电荷电场中的三个等势面，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知：A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功B、粒子从L到M的过程中，电场力做负功C、粒子从K到L的过程中，电势能增加D、粒子从L到M的过程中，动能减少AC如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1，若由c经b移动到d电场力做正功W2，则：D某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法错误的是（）A．粒子带负电荷

B．M点的电场强度比N点的小C．粒子在运动轨迹上存在动能最小的点

D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能A雷针附近的电场分布如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，等势面和电场线关于避雷针所在的竖直线对称分布，曲线为某带电粒子仅在电