10.1电势能和电势
（从能量的角度认识电场）
复习回顾
1、功的计算：
2、重力做功的特点：
A 在这三次情况下重力做功关系？
与路径无关,由初末位 置的高度差来决定（引 mg
入重力势能的概念）
h
3、重力做功WG与重力势能
变化的关系
B
C
WG EP1 EP2 EP（功是能量转化的量度）
4、重力势能是相对的,须选定零势能参考面
电场中，电场力：电荷之 间的作用力 有电场力就有相应的能， 叫电势能EP EP由电荷间的相对位置决定
电场力作功，电势能改变 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
WAB = EPA-EPB
前面学习到 将一个电荷放入电场中，电荷会受到电场 力，我们将电场力（F）与电荷所带 电荷 量（q）的比值定义为电场强度（E）
3、看电场力做功：移动正电荷时，电场力若 做正功，电势降低。电场力若做负功，电 势升高。 对于负电荷，情况恰好相反。
课堂训练
1、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，
那么 ( CD )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能 B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能 C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J
如今 将一个电荷放入电场中，电荷会具有电 势能，我们将电势能（Ep）与电荷所带 电荷量（q）的比值定义为一个新的物理 量
三、电势
1. 定义: 电荷电场中在某一点的电势能与它 的电荷量的比值为电势，用φ表示。
2. 公式: EP
q
(计算时要代入正负号)
3. 单位: 伏特(V) 1 V = 1 J/C
2、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，
其电势能的变化为零，则（ D ）
A．a、b两点的场强一定相等
B．该电荷一定沿等势面移动
C．作用于该点电荷的电场力与其移动方
向总是垂直的
D．a、b两点的电势相等
小结
一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关
二、电势能：电荷在电场中具有的势能 1.静电力做的功等于电势能的减少量：
3.沿电场线方向电势降低
4.电势和电势能都是相对的，且为标量，正负号均表 示大小
5.已知电势求电势能
EP q 计算带正负号
一个试探电荷在电场中某点由静止释放, 将如何运动?
E
+
F
结论：动能增加
思考：什么能转换为动能的呢?
• 有些烦恼都是自找的，因为怀里揣着过去而放弃了现在的努力。有些痛苦也是自找的， 一直活在未来的憧憬里。决定一个人成就的，不是靠天，也不是靠运气，而是坚持和付 ，重复的做，用心去做，当你真的努力了付出了，你会发现自己潜力无限！再大的事， 事，再深的痛，过去了就把它忘记，就算全世界都抛弃了你，——你依然也要坚定前行 自己最大的底气。埋怨只是一种懦弱的表现；努力，才是人生的态度。不安于现状，不 能在勇于进取的奋斗中奏响人生壮美的乐间。原地徘徊一千步，抵不上向前迈出第一步 次，不如撸起袖子干一次。世界上从不缺少空想家，缺的往往是开拓的勇气和勤勉的实 的犹疑和怯懦束缚，行动起来，你终将成为更好的自己。人生就要活得漂亮，走得铿锵 终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者，也不要做安于现状的平凡人。不谈以 现在的坚持。人生就像舞台，不到谢幕，永远不要认输！努力是一种生活态度，和年龄 激情，只要你有前进的方向和目标，什么时候开始都不晚，负能量的脑袋不会给你正能 单单，学最好的别人，做最好的自己。路是一步一步的走出来的 ，只有脚踏实地的往前 多大的风雨，坚持走下去，阳光灿烂的笑容，在风雨后等着你我。笑着走下去，一定会 。每个人都是通过自身的努力，去决定生活的样子，每一次付出，都会在以后的日子一 上。生活不会亏待努力的人，也不会同情假勒奋的人。别让未来的你怨恨今天的自己。 ；总有一天，你承受过的疼痛会有助于你。世界不会在意你的自尊，人们看的只是你的 成就以前，切勿过分强调自尊。喜欢一个人，就是两个人在一起很开心；而爱一个人， 和他在一起。身体最重要，上网不要熬通宵。时间没有等我，是你忘了带我走，我们就 的风雨里，从此天各一方，两两相忘。心有多大，舞台就有多大。思考的越多，得到的 可以释放能量。福报不够的人，就会常常听到是非；福报够的人，从来就没听到过是非 白得不到我想要的，所以就选择了放弃；不知道这样做是对还是错，那么就让时间来裁 等我，是你忘了带我走，我左手是过目不忘的萤火，右手里是十年一个漫长的打坐。少 ，青年的时候想成家，成年的时候想离家，老年的时候想回家。生命中，不断的有人离 ，看见的看不见了，记住的遗忘了；生命中不断的有得到和失落，于是，看不见的看见 了。通过云端的道路，只亲吻攀登者的足迹许多人企求着生活的完美结局，殊不知美根 在于追求的过程。学会宽恕就是学会顺从自己的心，“恕”字拆开就是“如心”。人生 漫长，在这漫长的人生道路之上，唯有不断地求索才能真正地感悟到人生的真谛。我爱 就是什么。我不爱你时，你说你是什么。人生是需要用苦难浸泡的，没有了伤痛，生命 重。没有汽车是郁闷的生活，有了汽车是闷气的生活；没有好车是羡慕的生活，有了好 。有时候不是不懂，只是不想懂；有时候不是不知道，只是不想说出来；有时候不是不 了也不知道该怎么做，于是就保持了沉默。真正的放弃是悄无声息的。别想一下造出大 河川开始。还记得你说世界美好事情真的特别多，只是很容易擦肩而过。善待自己，幸 人，快乐无比，善待生命，健康无比。承认自己的伟大，就是认同自己的愚疑。每个人 主张和个性，不要试图去改变他人，同样，也不要被他人所改变生活，匀速的是爱，不
类比重力与电场力做功
能量转化
重力做功
动能与重力势能相互转化
电场力做功
动能与？相互转化呢
二、电势能
1、定义：电荷在电场中具有势能，称为电 势能。同样用Ep表示。 2、电场力做功与电势能的关系:
电场力做的功等于电势能的减少量 电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
3、做功衡量电势能变化，不能说明其大小 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
Aq + ө F
B
q+
E
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
B
q+
F
F
E
M
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3பைடு நூலகம்
………… x1 + x2 + x3 +…=?
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
特点总结
在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功 与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置 和终止位置有关。 (对于非匀强电场也适用)
WAB=EPA-EPB 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加 2.电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移 动到零势能位置时所做的功 3.电势能是相对的，须建立零势能参考面。 电势能有正负之分，负值表示比零还要小
三、电势 1.定义：
EP
q
计算带正负号
2.单位： 伏特 V
1V=1J/C
变化?
B
E
qA+ ө F
M
φA-φB=EpA/q-EpB/q=WAB/q ＞0
电场线指向电势降低的方向
3.沿电场线方向电势降低
4.如果以无穷远处电势为零，则：
(1)正电荷（+Q）形成的电场中各点的电势均 为正值 (2)负电荷（-Q）形成的电场中各点的电势均 为负值
两点电势能大小的判断
1.看电场力做功
规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定 为零。
WAB=EpA-0
4、电势能是标量，有正负
5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力
有重力就有重力势能Ep= mgh
Ep由物体和地面间的相对 位置决定
重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加
一、静电力做功的特点
1.将电荷q从A沿直线移至B:
BE
qA+ ө F
匀强 电场
M
静电力做功
WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:
B
E
Aq + ө FF
M
对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
电势中应该注意的问题
1. 电势具有相对性,确定电势,应先规定电场中某处 的电势为零(通常规定离场源电荷无限远处或大地的 电势为零) 2. 电势是标量,有正负,数值取决于零电势的选取.
(负电势表示该处的电势比零电势处电势低)
15V 5V
A
B
18V 8V
0V —3V E
C
D
3V
0V
思考：沿着电场线方向,电势将怎样
电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加。 2.直接根据公式判断
Ep=qφ
3.看电场线
负电荷 正电荷
电场力做负功 顺着电场线移动
电场力做正功 顺着电场线移动
电势能增加 电势能减小
两点电势高低的判断
1、看电场线：在同一电场线上，电势顺着电 场线的方向不断减少。
2、看场源电荷：在正电荷的电场中，离它越 近电势越高。在负电荷产生的电场中，情 况相反。