电势和电势差【教学课件】 2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十章静电场中的能量第二节电势差高中物理必修3等势面、电势差

电势差和电场力做功的关系根据电场力做功判断电势高低

根据等势面判断电场强弱静电力做功，任何电场中，静电力跟电荷

有关；静电力做功跟电荷始末位置有关，与路径无关；电势能Ep：电荷在电场中的

；静电力做功和电势能变化关系？WE=-∆EP=∆EPA-∆EPB电场力做了多少功电势能就变化多少；电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；11:48:303势能正、负第二节等势面、电势差一、等势面等势面、等势面性质：电场中电势相等的点组成的面；1）电场线和等势面垂直；2）任意两个等势面都不相交；根据电场线判断电势高低：沿着电场线方向→电势逐渐降低；证明：正电荷沿电场线移动A→B，WAB>0→EP减小→𝛗减小；+E•A•B•CD•𝛗∞=0V例1：绘制等量异种电荷等势面；讨论：能不能依据等势面判断电场强度大小？等差等势面密集→电场强度大；+EE正负电荷连线中垂线-ABOCD•••••8V2V-2V-4V6V4V𝛗0=0V-6V-8V常见电场等势面：例2：电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为𝛗a和𝛗b，则（）A、Ea>Eb，𝛗a>𝛗bB、Ea>Eb，𝛗a<𝛗bC、Ea<Eb，𝛗a>𝛗bD、Ea<Eb，𝛗a<𝛗bC例3：将一电量为2×10-6C的点电荷从电场外一点B移至电场中某点A，电场力做功4×10-5J，求A点电势；解：设场外一点B的电势能为EPB=0，从B→A，电场力做的功WBA=EPB-EPA电势的确定首先要确定零电势点；电势正、负表示该处的电势相对0电势的高、低；EPB=0B•A•EPA=？+q、WAB第二节电势和电势差二、电势差探究2：两个高度的差值表示高度差，两点电势的差值表示什么？电势差UAB：电场中两点间电势的差值；UAB=𝛗A−𝛗B理解电势差：电势差UAB是标量，有正、负。电势差的UAB正、负表示A点相对B点的电势高低。UAB=-UAB；电势差UAB与零电势点的选取无关；HC=6mHB=3mHA=-3m△H=3m0V参考VA=15VVB=5VVD=-3V△𝛗=表示？0m参考例4：在如图所示电场中，𝛗A=

V、𝛗C=

V、𝛗D=

V；UAB=

V、UBA=

V、UDC=

V、UBD=

V；UDB=-8V表示

点电势相对

点

8V；150-310-10-38DB低结论：UAC=UAB+UBC证明：UAC=UAB+UBC因为：UAB=𝛗A-𝛗BUBC=𝛗B-𝛗C所以：UAC=𝛗A-𝛗CUAC=𝛗A-𝛗B)+(𝛗B-𝛗C)UAC=UAB+UBC即：UAC=UAB+UBC探究3：静电力做功和电势差关系：公式应用：UAB：A、B两点间的电势差；WAB：静电力做的功；q：电荷电量；各量均有正负，要带正负号进行运算；A•EpA𝛗A•BEpB𝛗BEUABWAB例5：在某电场中，A、B两点间的电势差UAB=60V，B、C两点间的电势差UBC=-50V，则A、B、C三点电势高低关系是（）A、𝛗A>𝛗B>𝛗C B、𝛗A<𝛗C<𝛗BC、𝛗A>𝛗C>𝛗B D、𝛗C>𝛗B>𝛗AC第二节电势和电势差三、课时练习练1：电场中A、B两点，一点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为0.80×10-8J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10-9C，那么（）A、该电荷为负电荷B、该电荷为正电荷C、A、B两点的电势差UAB=4.0VD、把电荷从A移到B，静电力做功为WAB=4.0JA练2：（多选）关于等势面，正确的说法是（

）

A、电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B、等势面上各点的场强大小相等C、等势面一定跟电场线垂直D、两等势面不能相交CD练3：孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为𝛗1、𝛗2、𝛗3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=bc。现将一负电荷由a移到b，电场力做功W1；再由b移至C，电场力做功W2，则（

）C练4：如图在同一条电场线上有A、B、C三点，将-6.0×10-6C的点电荷，由A点移动到B点；1）电场力做什么功？做多少功？电势能变化了多少？2）再将该电荷由B点移到C点，电场力做什么功？做多少功？电势能变化了多少？解：

1）WAB=EPA-EPBWAB=𝛗Aq-𝛗Bq=-3×10-5JWAB=-3×10-5J电势能增加了3×10-5J2）WBC=EPB-EPCWBC=𝛗Bq-𝛗Cq=1.2×10-5JWBC=1.2×10-5J电势能减少1.2×10-5J练5：（多选）关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是()A、电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B、电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的

电量决定C、电势差是矢量，电场力做的功是标量D、在匀强电场中与电场线垂直方向的同一条直线上任意两点的电势差

均为零BD练6：如图所示，真空中M、N处分别放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于a等势线上，f点位于c等势线上，df平行于MN。以下说法正确的是（）A、d点的电势等于f点的电势B、d点的电势与e点的电势相等C、若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点，则静电力先做正功、后做负功D、若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能增加B练7：大气污染日益严重，为了减少污染要求工业尾气需要按照静电除尘器进行除尘才允许排放，下图是静电除尘器的原理示意图，P接负极，外壳Q接正极，废气以一定的速度从底部开口进入，经过除尘后，干净的空气从顶部出来，达到除尘目的。m、n是两粒带电的尘埃（仅受电场力），虚线分别是他们的运动轨迹（）A、m做匀变速直线运动，n做变加速曲线运动B、m、n一定带正电C、n的电势能一定增加D、微粒M在P处的电势高于m处C电势𝛗：电荷在电场中的电势能跟电荷电量的比