第 4 节 电势能__电势与电势差1.电势能是指电荷在电场中具有的势能,是能量的一种形式,由电荷和电场所共有。2.电场力做功与路径无关,电场力做的功等于电荷电势能的减少量。3.电势反映了电场的能的性质,某点电势与检验电荷无关,与场中位置有关。4.电势是相对的,电势差是绝对的。5.电场线的方向就是电势降落最快的方向。6.电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。一、电场力做功的特点和电势能1.静电力做功的特点(1)在匀强电场中,静电力做的功为:W=qEd,其中 d 为沿电场线方向的位移。(2)在电场中移动电荷时,静电力做的功与路径无关,只与始末位置有关。2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能。(2)静电力做功与电势能的关系① 静电力做的功等于电势能的减少量,表达式为:WAB=EpA-EpB。② 电荷在某点的电势能,等于把它从这点移到零势能位置时静电力做的功。3.电势能和重力势能的对比理解电势能重力势能系统电荷和电场物体和地球大小的相对性电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零势能位置时静电力做的功物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功变化大小的量度静电力的功是电势能变化大小的量度,静电力做的功等于电势能的减少量重力的功是重力势能变化大小的量度,重力做的功等于重力势能的减少量对应力做功特点做功多少只与始、末位置有关,与经过的路径无关,且功等于势能的减少量二、电势与电势差1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势,用φ 表示。(2)公式:φ=。(3)单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特(V),1 V=1 J/C。(4)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正值和负值之分。(5)与电场线的关系:沿着电场线方向电势逐渐降低。2.电势差(1)定义:电场中两点的电势之差。(2)定义式:UAB=φA-φB=-UBA。(3)性质:电势差是标量,其大小只与电场中两点的位置有关,与是否存在检验电荷无关。三、等势面1.定义电场中电势值相等的各点构成的曲面。2.特点(1)等势面是为了形象地描述电场的性质而假想的面,并不实际存在。(2)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,静电力不做功。(3)在电场线密集的地方,等差等势面密集,即电场强度大。在电场线稀疏的地方,等差等势面稀疏,即电场强度小。(4)电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。(5)同一电场的任意两等势面不相交。3....