電勢與電場強度定義：電勢是描述電場在某一點處勢力大小的物理量，通常用符號φ表示，單位是伏特（V）。電勢的產(chǎn)生：電荷在空間產(chǎn)生電場，電場對其他電荷具有勢能作用，電勢就是這種勢能的表現(xiàn)。電勢的特性：（1）沿電場線方向，電勢逐漸降低。（2）電勢具有相對性，可以選擇任意點作為參考點（零電勢點）。（3）電勢能是電荷在電場中具有的一種勢能，與電荷的電量和電勢差有關(guān)。電勢的計算：（1）單一電荷產(chǎn)生的電勢：φ=kQ/r，其中k為庫侖常數(shù)，Q為電荷量，r為距離。（2）多個點電荷共同產(chǎn)生的電勢：利用疊加原理，總電勢為各個電勢的代數(shù)和。二、電場強度定義：電場強度是描述電場在某一點處電場力大小和方向的物理量，通常用符號E表示，單位是牛頓/庫侖（N/C）。電場強度的產(chǎn)生：電荷在空間產(chǎn)生電場，電場對其他電荷具有力的作用，電場強度就是這種力的表現(xiàn)。電場強度的特性：（1）電場強度與電荷量成正比，與距離的平方成反比。（2）電場強度方向：正電荷所受電場力的方向與電場強度方向相同，負(fù)電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。（3）電場強度是矢量，具有大小和方向。電場強度的計算：（1）單一電荷產(chǎn)生的電場強度：E=kQ/r^2，其中k為庫侖常數(shù)，Q為電荷量，r為距離。（2）多個點電荷共同產(chǎn)生的電場強度：利用疊加原理，總電場強度為各個電場強度的代數(shù)和。電勢與電場強度垂直：在電場中，電勢降落最快的方向就是電場強度的方向。電勢差與電場強度：電勢差等于電場強度與路徑的乘積，即Δφ=E·l，其中Δφ為電勢差，E為電場強度，l為路徑長度。電場線：電場線是用來表示電場強度和方向的線條，電場線的切線方向表示該點的電場強度方向，電場線的疏密表示電場強度的大小。總結(jié)：電勢與電場強度是電學(xué)中的重要概念，掌握它們的特性和計算方法對于理解電場的本質(zhì)和電荷在電場中的行為具有重要意義。習(xí)題及方法：習(xí)題：一個正點電荷Q位于坐標(biāo)原點，一個測試電荷q位于x軸上距離原點3m的位置，求測試電荷所受到的電場力和電勢。（1）根據(jù)庫侖定律，計算電場強度E：E=kQ/r^2=9×10^9N·m2/C2×Q/(3m)^2。（2）根據(jù)電場強度的定義，電場力F=qE。（3）計算電勢φ：φ=kQ/r=9×10^9N·m2/C2×Q/3m。（4）代入具體數(shù)值計算電場力和電勢。習(xí)題：在空間中有兩個點電荷，一個正電荷Q1和一個負(fù)電荷Q2，它們相距5m，求它們之間的電勢差。（1）分別計算兩個點電荷產(chǎn)生的電勢φ1和φ2：φ1=kQ1/r1，φ2=kQ2/r2。（2）計算電勢差Δφ=φ1-φ2。（3）代入具體數(shù)值計算電勢差。習(xí)題：一個正電荷Q位于x軸上，一個測試電荷q沿x軸從遠(yuǎn)處逐漸靠近Q，求測試電荷所受到的電場力和電勢能的變化。（1）根據(jù)電場強度的定義，計算電場力F=qE。（2）電勢能的變化ΔU=qΔφ，其中Δφ是測試電荷從遠(yuǎn)處到靠近Q的電勢差。（3）分析電場力和電勢能的變化關(guān)系。習(xí)題：在平面直角坐標(biāo)系中，有兩個點電荷，一個正電荷Q1(2C)位于原點，一個負(fù)電荷Q2(-3C)位于點(3,0)，求它們在點(1,2)處的電場強度。（1）分別計算兩個點電荷在點(1,2)處產(chǎn)生的電場強度E1和E2。E1=kQ1/r1^2=9×10^9N·m2/C2×2C/(1m)^2=1.8×10^10N/C，E2=kQ2/r2^2=9×10^9N·m2/C2×(-3C)/(√(3^2+22))2=-9×10^9N/C。（2）計算合成的電場強度E=E1+E2。（3）代入具體數(shù)值計算電場強度。習(xí)題：一個正點電荷Q位于y軸上，一個測試電荷q沿y軸從遠(yuǎn)處逐漸靠近Q，求測試電荷所受到的電場力和電勢能的變化。（1）根據(jù)電場強度的定義，計算電場力F=qE。（2）電勢能的變化ΔU=qΔφ，其中Δφ是測試電荷從遠(yuǎn)處到靠近Q的電勢差。（3）分析電場力和電勢能的變化關(guān)系。習(xí)題：在空間中有三個點電荷，兩個正電荷Q1(2C)和Q2(3C)分別位于x軸上的點(1,0)和(3,0)，一個負(fù)電荷Q3(-4C)位于y軸上的點(0,2)，求它們在點(2,1)處的合電場強度。（1）分別計算三個點電荷在點(2,1)處產(chǎn)生的電場強度E1、E2和E3。E1=kQ1/r1^2=9×10^9N·m2/C2×2C/(2m)^2=9×10^9N/C，E2=kQ2/r2^2=9×10^9N·m2/C2×3C/(3m)^2=9×10^9N/C，E3=kQ3/r3^2=9其他相關(guān)知識及習(xí)題：電勢差與電勢的計算習(xí)題：一個電場中，從點A到點B的路徑長度為5m，電場強度為2N/C，求點A到點B的電勢差。（1）根據(jù)電勢差的定義，Δφ=E·l，其中E為電場強度，l為路徑長度。（2）代入具體數(shù)值計算電勢差：Δφ=2N/C×5m=10V。電場強度與電勢的關(guān)系習(xí)題：在電場中，有一正電荷q=2C，所在位置的電勢為φ=10V，求該電荷所受的電場強度。（1）根據(jù)電場強度的定義，E=φ/q。（2）代入具體數(shù)值計算電場強度：E=10V/2C=5N/C。靜電力與電場強度的關(guān)系習(xí)題：一個電荷q=3C在電場中受到的靜電力為F=6N，求該電場的電場強度。（1）根據(jù)靜電力的定義，F(xiàn)=qE。（2）代入具體數(shù)值計算電場強度：E=F/q=6N/3C=2N/C。電場線的性質(zhì)習(xí)題：描述電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的過程。（1）電場線從正電荷出發(fā)，指向無窮遠(yuǎn)，逐漸變得稀疏。（2）電場線經(jīng)過中性點（電勢為零的點）時，方向發(fā)生改變。（3）電場線指向負(fù)電荷，并在負(fù)電荷處匯聚。電勢能與電勢的關(guān)系習(xí)題：一個電荷q=4C在電勢為φ=12V的電場中，求該電荷的電勢能。（1）根據(jù)電勢能的定義，U=qφ。（2）代入具體數(shù)值計算電勢能：U=4C×12V=48J。電場力做功與電勢能的變化習(xí)題：一個電荷q=5C在電場中從電勢φ1=8V的位置移動到電勢φ2=4V的位置，求電場力做的功。（1）根據(jù)電勢差的定義，Δφ=φ2-φ1。（2）計算電場力做的功W=qΔφ。（3）代入具體數(shù)值計算功：W=5C×(4V-8V)=-20J。電勢與勢能的區(qū)別和聯(lián)系習(xí)題：解釋電勢和勢能的區(qū)別和聯(lián)系。（1）電勢是描述電場在某一點處勢力大小的物理量，勢能是電荷在電場中具有的一種勢能。（2）電勢是勢能的一種表現(xiàn)，勢能的大小與電勢差有關(guān)。（3）電勢和勢能具有相對性，可以選擇任意點作為參考點（零勢能點）。電場強度與電勢差的測量習(xí)題：簡述如何利用電場儀測量電場強度，并說明如何利用電壓表測量電勢差。（1）電場儀測量電場強度：將電場儀的兩個探針放入電場中，根據(jù)探針受力的大小，確定電場強度。（2）電壓表測量電勢差：將電壓表的兩個探針連接到電場中的兩點，根據(jù)電壓表顯示的數(shù)值，確定電勢差。電勢與電場強度是電學(xué)中的重