1、第五節(jié)第五節(jié) 電勢差電勢差 電勢電勢從能量的角度認(rèn)識(shí)電場從能量的角度認(rèn)識(shí)電場復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧12GPPPWEEE 1、功的計(jì)算：、功的計(jì)算：2、重力做功有什么特點(diǎn)？、重力做功有什么特點(diǎn)？(1)與路徑無關(guān)與路徑無關(guān),由物體的質(zhì)量及初末位置的高由物體的質(zhì)量及初末位置的高度差來決定度差來決定.(2)WG與重力勢能的關(guān)系與重力勢能的關(guān)系.(3)重力勢能是相對的重力勢能是相對的,有零勢能面（人為選定）有零勢能面（人為選定） 重力勢能具有系統(tǒng)性重力勢能具有系統(tǒng)性功是能量轉(zhuǎn)化的量度！功是能量轉(zhuǎn)化的量度！cosFSW 一、電場力做功與路徑無關(guān)一、電場力做功與路徑無關(guān) 正電荷正電荷q在電場在電場強(qiáng)度為強(qiáng)度為E的

2、勻強(qiáng)的勻強(qiáng)電場中由電場中由A運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到到M電場力做功電場力做功嗎？做了多少功？嗎？做了多少功？Eqq受力嗎？多大？AMdW=qEAM求試探電荷求試探電荷q沿直線沿直線AB移動(dòng)到移動(dòng)到B時(shí)電場時(shí)電場力做的功：力做的功：E+q ABMcosWFABqEAME+q ABWqEAMM結(jié)論：結(jié)論： 靜電力做的功與電荷經(jīng)過的靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑路徑無關(guān)無關(guān),但與電荷的但與電荷的電荷量電荷量及及起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有有關(guān)。關(guān)。這與什么力做功相似呢？ 將將+q由由A移移到到B的過程電的過程電場力對電荷做場力對電荷做功為：功為：將將-q由由A移到移到B的過程，電場的過程，電場力對電荷做功為：

3、力對電荷做功為：dAB+qELcosWqEdqEl電cosWqEdqEl 電做功的過程是一個(gè)做功的過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程，能量轉(zhuǎn)化的過程，那么電場力做功的那么電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？為什么能呢？二、電場力做功與電勢能變化的關(guān)系二、電場力做功與電勢能變化的關(guān)系電場力做功與電勢能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力電場力做功與電勢能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系）做功與重力勢能的關(guān)系）1、定義：電荷在電場中具有的與電荷、定義：電荷在電場中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫位置有關(guān)的能，叫電勢能電勢能。物體被舉高具有重力勢能。物體被舉高具有重力勢能。2、電荷在電場中具有電勢

4、能。、電荷在電場中具有電勢能。 重力對物體做正功，物體的重力勢重力對物體做正功，物體的重力勢能減小能減小 3、電場力對電荷做正功，電荷的電勢、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小能減小 重力對物體做負(fù)功，物體的重力重力對物體做負(fù)功，物體的重力勢能增大勢能增大 4、電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能、電場力對電荷做負(fù)功，電荷的電勢能 增大增大12GPPPWEEE 重力做多少功，物體重力勢能重力做多少功，物體重力勢能就變化多少。就變化多少。 5、電場力做多少功，電荷電勢能就變、電場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。化多少。重力勢能是相對的，與零勢能面有關(guān)重力勢能是相對的，與零勢能面有關(guān)6、電勢能是相

5、對的，與零電勢能面有關(guān)、電勢能是相對的，與零電勢能面有關(guān)ABPAPBPWEEE 通常把通常把無窮遠(yuǎn)處無窮遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為的電勢能規(guī)定為零零，或把，或把地球表面地球表面上電勢能規(guī)定為上電勢能規(guī)定為零零。電荷在某點(diǎn)的電勢能大小等于將電荷從該電荷在某點(diǎn)的電勢能大小等于將電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢能位置電場力所做的功。點(diǎn)移動(dòng)到零勢能位置電場力所做的功。重力勢能是物體和地球所共有的，重力勢能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性具有系統(tǒng)性7、電勢能是、電勢能是電荷和電場電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)所共有的，具有系統(tǒng)性性8、電勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)、電勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)由此可見，電場力做功與重力做功，電勢能由此可見

6、，電場力做功與重力做功，電勢能與重力勢能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢與重力勢能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢能過程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的能過程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系幫助理解電勢能。關(guān)系幫助理解電勢能。重力勢能和電勢能類比重力勢能和電勢能類比 重力場中，重力：地球和重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力物體之間存在的吸引力電場中，電場力：電荷之電場中，電場力：電荷之間的作用力間的作用力有重力就有重力勢能有重力就有重力勢能EpEp= = mghmgh有電場力就有相應(yīng)的能，有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能叫電勢能EPEpEp由物體和地面間的相對由物體和地面間的相對位置決定位置

7、決定EP由電荷間的相對位置決定由電荷間的相對位置決定電場力做正功，電勢能就減少電場力做正功，電勢能就減少電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力作功，電勢能改變電場力作功，電勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做正功，重力勢能就減少重力做正功，重力勢能就減少重力做負(fù)功，重力勢能就增加重力做負(fù)功，重力勢能就增加W W重重 = E= EP1P1-E-EP2P2W W電電 = E= EPAPA-E-EPBPB盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是盡管重力做功與電場力做功很相似，但還是存在很大差異存在很大差異存在兩種電荷存在兩種電荷n正電荷順電場線移動(dòng)，正電荷順電

8、場線移動(dòng)，n電場力做正功，電勢能減少電場力做正功，電勢能減少n 負(fù)電荷順電場線移動(dòng)，負(fù)電荷順電場線移動(dòng)，n電場力做負(fù)功，電勢能增加電場力做負(fù)功，電勢能增加n 正電荷逆電場線移動(dòng)，正電荷逆電場線移動(dòng)，n電場力做負(fù)功，電勢能增加電場力做負(fù)功，電勢能增加n 負(fù)電荷逆電場線移動(dòng)，負(fù)電荷逆電場線移動(dòng)，n電場力做正功，電勢能減少電場力做正功，電勢能減少例例1右圖中右圖中MN為電場中某一條電場線方為電場中某一條電場線方向向右，在線取兩點(diǎn)向向右，在線取兩點(diǎn)a、b 今將一電荷今將一電荷q從從a移到移到b則則（ ）A.電場力做正功，電場力做正功，q的電勢能增加；的電勢能增加；B.電場力做負(fù)功，電場力做負(fù)功，q的電

9、勢能增加；的電勢能增加；C.電場力做正功，電場力做正功，q的電勢能減少；的電勢能減少；D.電場力做負(fù)功，電場力做負(fù)功，q的電勢能減少。的電勢能減少。CqEqWPAAPA單位單位: 伏特伏特 符號(hào)為符號(hào)為V1 V = 1 J/C四、四、 電勢電勢1.電勢電勢定義：電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能與它的電定義：電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值。荷量的比值。（P為零電勢點(diǎn)）為零電勢點(diǎn)）都有正負(fù)）、（qEWPAAPA2.對電勢的理解對電勢的理解 （1）電勢是相對的，是相對于零勢面而言的，）電勢是相對的，是相對于零勢面而言的，一一 般選大地或無窮遠(yuǎn)為零勢面。般選大地或無窮遠(yuǎn)為零勢面。（2）沿著電場線方

10、向電勢降低。）沿著電場線方向電勢降低。（3）正點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)電勢均為正；負(fù)點(diǎn)電荷）正點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)電勢均為正；負(fù)點(diǎn)電荷電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù)。電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù)。（4）電勢是標(biāo)量，但有正負(fù)）電勢是標(biāo)量，但有正負(fù)（負(fù)電勢表示比零電（負(fù)電勢表示比零電 勢低）勢低）（5）電勢只與場中位置有關(guān)的物理量，與檢驗(yàn)電荷無）電勢只與場中位置有關(guān)的物理量，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。關(guān)。1、定義：、定義： qWUABAB 2、單位：伏特（、單位：伏特（V） 1V=1J/C3、電勢差是標(biāo)量，但有正有負(fù)、電勢差是標(biāo)量，但有正有負(fù)4、決定的因素：、決定的因素：只與電場及始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，只與電場及始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與與

11、檢驗(yàn)電荷以及電場力對檢驗(yàn)電荷所做的功無關(guān)。檢驗(yàn)電荷以及電場力對檢驗(yàn)電荷所做的功無關(guān)。注意：電場力做的功注意：電場力做的功WAB=qUAB（WAB、q、UAB都有正負(fù)號(hào)都有正負(fù)號(hào))5、 UABUBA， UAC UAB+UBC三、三、 電勢差（電壓）電勢差（電壓）BAABU 例例2：A、B、C為電場中的點(diǎn)，將為電場中的點(diǎn)，將q=610-6C的負(fù)電荷從的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服點(diǎn)需克服電場力做功電場力做功3 10-5J，再將電荷從，再將電荷從B點(diǎn)移點(diǎn)移到到C點(diǎn)，電場力做功點(diǎn)，電場力做功1.210-5J，則，則（1）電場方向由）電場方向由AB還是還是BA？（2）A與與B、B與與C、A與與C間的

12、電勢差？間的電勢差？n1電勢電勢n2電勢差與電勢的關(guān)系電勢差與電勢的關(guān)系n3電勢能與電勢的關(guān)系電勢能與電勢的關(guān)系BAABUAPAqEqEqWPAAPA（E pA、q、都有正負(fù)號(hào)、都有正負(fù)號(hào))例例3. 如圖所示如圖所示,在同一條電場線上有在同一條電場線上有A . B .C 三點(diǎn)三點(diǎn),將將 的點(diǎn)電荷由的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移點(diǎn)移動(dòng)到動(dòng)到B點(diǎn)點(diǎn),電場力做什么功電場力做什么功?做多少功做多少功?電勢能電勢能變化了多少變化了多少?再將該電荷由再將該電荷由B點(diǎn)移到點(diǎn)移到C點(diǎn)點(diǎn),電場電場力做什么功力做什么功?做多少功做多少功?電勢能變化了多少電勢能變化了多少? cq6106VA5VC20BABCn例例4在在370J

13、RB22彩色顯像管中，陰極彩色顯像管中，陰極A與陽與陽極極B間電勢差間電勢差UAB=-22.5kv，電子從陰極到陽，電子從陰極到陽極加速，試求電場力做功多少？電子到達(dá)陽極極加速，試求電場力做功多少？電子到達(dá)陽極的速度為多少？的速度為多少？五、等勢面五、等勢面n1 1定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。n2 2等勢面的性質(zhì)等勢面的性質(zhì)（1 1）電場線密（場強(qiáng)大）的區(qū)域等勢面密，電場線疏（場強(qiáng)小）的區(qū)）電場線密（場強(qiáng)大）的區(qū)域等勢面密，電場線疏（場強(qiáng)小）的區(qū)域等勢面疏域等勢面疏 （2 2）電場線跟等勢面垂直，且等勢面與場強(qiáng)垂直，）電場線跟等勢面垂

14、直，且等勢面與場強(qiáng)垂直，（3 3）沿著電場線方向電勢逐漸降低（由電勢高的等勢面指向電勢低的）沿著電場線方向電勢逐漸降低（由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面）任意兩個(gè)電勢不等的等勢面不能相交等勢面）任意兩個(gè)電勢不等的等勢面不能相交（4 4）沿等勢面移動(dòng)電荷時(shí)，電場力不做功）沿等勢面移動(dòng)電荷時(shí)，電場力不做功 w=w=ququ3.3.幾種常見電場的等勢面分布：幾種常見電場的等勢面分布： 電勢差與電勢電勢差與電勢 習(xí)題課習(xí)題課n例例1 1關(guān)于電勢差的說法中，正確的是關(guān)于電勢差的說法中，正確的是 （ ）A A、兩點(diǎn)間的電勢差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)、兩點(diǎn)間的電勢差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場

15、力所做的功時(shí)，電場力所做的功B B、1C1C電荷從電場中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，如果電場力電荷從電場中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，如果電場力做了做了1J1J的功，這兩點(diǎn)間的電勢差就是的功，這兩點(diǎn)間的電勢差就是1V1VC C、在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功的多少跟這兩、在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢差無關(guān)點(diǎn)間的電勢差無關(guān)D D、兩點(diǎn)間的電勢差的大小跟放入這兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷、兩點(diǎn)間的電勢差的大小跟放入這兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量成反比的電量成反比Bn例例2 2下列說法中正確的是下列說法中正確的是 （ ）A A、在場強(qiáng)較小處，電荷在該處的電勢能也較小；、在場強(qiáng)較小處，電荷在該處的電勢能也較小；B B、

16、電荷在場強(qiáng)為零處的電勢能也為零；、電荷在場強(qiáng)為零處的電勢能也為零；C C、在場強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電荷的電勢能必相等；、在場強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電荷的電勢能必相等；D D、在選定為零電勢的位置處，任何電荷的電勢、在選定為零電勢的位置處，任何電荷的電勢能必為零能必為零. .Dn例例3 3關(guān)于電勢和電勢能的關(guān)系，下列各種關(guān)于電勢和電勢能的關(guān)系，下列各種說法中正確的是：說法中正確的是： （ ）A A、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電勢能大；、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電勢能大；B B、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電場做功本領(lǐng)強(qiáng)；、某點(diǎn)電勢高，說明該點(diǎn)電場做功本領(lǐng)強(qiáng)；C C、若帶電粒子在電場中移動(dòng)時(shí)，電勢能減少，、若帶電粒子在電場中移動(dòng)

17、時(shí)，電勢能減少，則電勢一定降低；則電勢一定降低；D D、負(fù)電荷在電場中無初速度，只在電場力作、負(fù)電荷在電場中無初速度，只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，電勢能一定減少，同時(shí)它一定用下運(yùn)動(dòng)，電勢能一定減少，同時(shí)它一定是從電勢低處移向電勢高處是從電勢低處移向電勢高處. .Dn例例4如圖，如圖，AB和和CD為等勢面，電勢分別為為等勢面，電勢分別為和和，則，則_ (填填、或、或)，負(fù)電荷，負(fù)電荷q在在M點(diǎn)和點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢能大小，點(diǎn)的電勢能大小，M _N；若；若把把q從從M移到移到N是是 _（克服電場力還是電（克服電場力還是電場力）做功，做了場力）做功，做了 功功.Ekb D D 粒子在經(jīng)過粒子在經(jīng)過a a、b b兩等勢面上時(shí)的電勢兩等勢面上時(shí)的電勢能一定有能一定有a a b b Cn例例7在點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，有三個(gè)等產(chǎn)生的電場中，有三個(gè)等勢面勢面a、b、c，如圖所示，如圖所示.Ua30V，Ub20V，Uc10V，則點(diǎn)電荷，則點(diǎn)電荷Q所帶的電荷是所帶的電荷是正電荷還是負(fù)電荷正電荷還是負(fù)電荷? .若使一帶電粒子若使一帶電粒子沿沿KMN