【高中物理】電勢能和電勢 課件 2022-2023學(xué)年高二物理人教版（2019）必修第三冊

高一物理必修三10.1《電勢能和電勢》（第2課時）在如圖所示的勻強電場中，電場強度為E，取O點為零勢能點，A點距O點的距離為l，AO連線與電場強度負方向的夾角為θ.(1)電荷量分別為q和2q的正試探電荷在A點的電勢能分別為多少？(2)不同電荷在同一點的電勢能與電荷量的比值是否相同？(3)不同電荷在同一點的電勢能與電荷量的比值與試探電荷的電荷量是否有關(guān)系？(1)Eqlcosθ、2Eqlcosθ(2)比值相同(3)無關(guān)

可見，電勢能與原電場、試探電荷、位置都有關(guān)系，怎么表示電場中某一位置的性質(zhì)呢？這個比值，是不是只與電場、及電場的位置有關(guān)？思考：

電場是種特殊的物質(zhì)，電場強度是描述電場的力的性質(zhì)的物理量，什么物理量可以描述電場的能的性質(zhì)呢?單純的電場力大小還與試探電荷有關(guān)，所以電場力不足以描述電場的力的性質(zhì)，同樣，單純的電勢能大小也與試探電荷有關(guān)，所以電勢能也不足以描述電場的能的性質(zhì)。我們把電場力大小與試探電荷量的比值定義為電場強度，這個比值只與電場有關(guān)，所以電場強度可以描述電場的力的性質(zhì)，那么怎么樣描述電場的能的性質(zhì)呢？

在正點電荷形成的電場中，將電荷量為+q的試探電荷1從A點移動到無限遠處，靜電力做功為W。若規(guī)定電荷在無限遠處的電勢能為0。（1）計算試探電荷1在A點的電勢能與電荷量的比值；（2）若將電荷量為+nq的試探電荷2放在A點，計算其電勢能與電荷量的比值。從剛才的例題，我們可以看到，在勻強電場中的同一點，電勢能可以不同，但是電勢能和電荷量的比值卻始終不變，在其他電場呢？（1）試探電荷+q在A點的電勢能EPA1=W電勢能跟電荷量的比值EPA1/q=W/q（2）將電荷量為+ng的試探電荷2從A點移動到無限遠處靜電力所做的功W’=nW試探電荷+ng在A點的電勢能EPA2=nW電勢能跟電荷量的比值EPA2/q=W/q結(jié)論：在任何電場中的同一點，電勢能可以不同，但是電勢能和電荷量的比值卻始終不變，說明這個比值就是電場中某一點的特性。類比：電場強度——描述靜電場的力的性質(zhì)

——描述靜電場的能的性質(zhì)該比值由電場及該點在電場中的位置(勢)決定。1、電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量之比，叫作電場在這一點的電勢。三、電勢1V=1J/C2.公式:3.單位:伏特（V）（定義式、比值定義法，計算時要代入正負號）4.物理意義:反映電場能的性質(zhì)（

φ與是否放檢驗電荷、電性、電荷量都無關(guān)，由電場本身決定）例如：φ

A=3V：比0電勢高3V

φ

B=-5V：比0電勢低5V故φ

A

＞

φ

B5.電勢是標(biāo)量：有正負，且正負表示大小。數(shù)值取決于零電勢的選取。（負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.）6.電勢具有相對性：確定電勢應(yīng)先規(guī)定電場中某處的電勢為零.（通常規(guī)定離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.）例：有一電荷量q=-3×10-6C的點電荷，從電場中的A點移到B點時，克服靜電力做功6×10-4J.問：以B為零電勢能點，電荷在A點時的電勢能是多少？A點電勢多高？解：小結(jié):計算電勢首先要規(guī)定零電勢處,電勢有正負,正、負分別表示該處的電勢比零電勢處電勢高或低，而不是方向，因此電勢是標(biāo)量。到B點，克服靜電力做功，說明到B點電勢能增加，反之到A點電勢能減小

已知勻強電場的電場強度E=3000N/C，A、B與C的距離L1和L2分別為0.1m和0.04m，以C點為0勢能位置，求A、B兩點的電勢。Fq假設(shè)有正電荷q在靜電力作用下，從A到C：wAC=EPA-EPCEPC=0EPA=wAC=EqL

如果規(guī)定電場中B點的電勢為零，求：A、C兩點的電勢?？梢婋妶鲋校徽撾妱莸牧泓c在何處，沿電場線的電勢都是逐漸變低的。如何比較電勢的高低？ABE電荷由A點運動的B點（沿電場線）正電荷負電荷電場力做功電勢能變化電勢變化降低降低正功負功減少增加說明：沿電場線方向電勢降低最快。7.電勢高低的判斷方法（1）沿電場線的方向，電勢越來越低：φ

A

＞

φ

BABE判斷.①沿電場線方向，電勢逐漸降低（）②電勢降低的方向一定是電場線的方向（）②電勢降低最快的方向一定是電場線的方向（）E+q+qFa、電場中移動正電荷電場力做正功電勢能降低電勢降低電場力做負功電勢能增大電勢增加φ↘

φ↗

b、電場中移動負電荷電場力做正功電勢能降低電勢增大電場力做負功電勢能增大電勢降低φ↗

φ↘（2）做功判斷法（3）場源電荷判斷法當(dāng)規(guī)定無限遠處φ=0，則：正點電荷電場中各點電勢均為正；

負點電荷電場中各點電勢均為負。在正電荷產(chǎn)生的電場中，離它越近電勢越高；在負電荷產(chǎn)生的電場中，離它越近電勢越低。(4)公式法由公式進行計算，q、EP帶正負號計算正電荷在電勢能越大的地方電勢越高；負電荷在電勢能越小的地方電勢越高電勢電場強度E物理意義決定因素矢/標(biāo)量反映電場能的性質(zhì)反映電場力的性質(zhì)由電場本身決定，與檢驗電荷無關(guān)由電場本身決定，與檢驗電荷無關(guān)標(biāo)量矢量如圖，帶箭頭的實線表示某靜電場的電場線，虛線表示其等勢面。已知a、b、c三點的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec，電勢分別為φa、φb、φc。則（）A．Ea＜Eb，φb＝φc B．Ea＞Eb，φa＞φbC．Ea＞Eb，φa＜φb D．Eb＞Ec，φb＝φcB如圖所示，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是（）A．電勢

A＞

B，場強EA＞EBB．電勢

A＜

B

，場強EA＜EBC．將+q電荷從A點移動到B電勢能變大D．將-q電荷從A點移動到B電勢能變大

D如圖所示，在同一條電場線上有A、B、C三點，三點的電勢分別是φA=5V、φB=-2V、φC=0，將電荷量q=-6×10-6C的點電荷從A移到B，再移到C。（1）該電荷在A點、B點、C點具有的電勢能各是多少？（2）將該電荷從A移到B和從B移到C