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电势能及其变化
电势差、电势与场强的概念辨析
场强
电势差
电势
定义
定义式
单位
意义
电场中A、B两点间的电势差等于电场力移动电荷从A点到B点做的功与电荷量q的比值。
电场中某点A的电势等于A点到零势面的电势差。等于电场力移动电荷从A点到零势面做的功与电荷量q的比值。
放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强（E）。方向跟正电荷受力方向相同。
==
N/C
V
V
电场力对单位正电荷（1C）从A点到零势面的做功能力。
电场力对单位正电荷（1C）从A到B的做功能力。
电场力对单位电荷（1C）的力。
电势差、电势与场强的概念辨析
计算
矢标量
有无 正负
相同点 场强
电势差
电势
定义式
==
功和电荷量都有正负
功和电荷量都有正负
电荷量都带绝对值
标量
矢量
标量
有（不表示方向）
有（不表示方向）
有
方向跟正电荷受力方向相同，负相反。
都是比值法定义，都由电场本身性质决定，与q和F(W)无关。
表方向
电荷在匀强电场中将如何运动
E
仅在电场力作用下电荷做加速运动, 电荷的动能增加，是因为电场力做正功。
+
F
E
-
F
正电荷由静止释放
负电荷以一定初速度向右运动
仅在电场力作用下电荷将向右做减速运动, 电荷的动能减少，是因为电场力做负功。
什么能减少呢？
什么能增加呢？
电势能
重力势能
H
h
零势面
上方
下方
A
B
mg
mg
物体在A点的重力势能为mgH
物体在B点的重力势能为-mgh
物体从某点移动到零势面重力做功的能力（本领）。
物体从某点移动到零势面重力能做多少功，就具有多少重力势能。
重力势能
类比
电势能
定义
类比重力势能
电荷从电场中某点A移动到零势面静电力（电场力）做功的能力（本领）。
电荷从某点A移动到零势面静电力（电场力）能做多少功，就具有多少电势能。
公式
电荷在电场中某点A具有的电势能等于电荷量q与电势乘积。
电势有正负
电荷量有正负
电势能有正负
功有正负
电势能有正负，不表示方向，是标量，表示电荷从电场中某点A移动到零势面静电力（电场力）做功的正负，也表示电势能的大小。
电场力做功与电势能变化的关系
-) -
=-=（初-末）=-
电场力做功等于电势能的减少量。
电场力做多少正功，电势能就减少多少。
电场力做多少负功，电势能就增加负功的绝对值。
电势能的性质
相对性：
电势能由电荷量和电势共同决定，电势具有相对性。
系统性：
电势能是相互作用的系统所共有的，或者说是电荷及对它作用的电场所共有的。
标量性：
只有大小，没有方向。电势能有正负，正负表大小。
电势能的变化由电荷量和电势差共同决定，具有绝对性，与零势面的选取无关。
电势能的变化具有
绝对性
k
mgH
mgH
重力、弹簧弹力和电场力做功等于重力势能、弹性势能和电势能的减少量；做多少正功，势能就减少多少；做多少负功，势能就增加负功的绝对值。
正减负加
m
动
内
机
++
守恒
+
A
+
B
E
1.请判断A、B两点的电势高低？
2.请判断正电荷在A、B两点的电势能的大小关系？
F
正电荷顺着电场线走
沿电场线电势降低！
正减负加
电荷电势越高，电势能越大。
>
+
A
+
B
E
1.请判断A、B两点的电势高低？
2.请判断正电荷在A、B两点的电势能的大小关系？
F
正电荷逆着电场线走
<
-
A
B
E
1.请判断A、B两点的电势高低？
2.请判断负电荷在A、B两点的电势能的大小关系？
F
-
负电荷顺着电场线走
>
正减负加
电荷电势越高，电势能越小。
-
A
B
E
1.请判断A、B两点的电势高低？
2.请判断负电荷在A、B两点的电势能的大小关系？
F
-
负电荷逆着电场线走
<
小结
电势高低判定
沿电场线电势降低！
电势能变化的判定
做功法
正减负加
电场力做正功，
电势能减少
电势法
正同负反
电荷电势越高，电势能越大。
电荷电势越高，电势能越小。
电场力做负功，
电势能增加
=-
=
=q-
电场力做功等于电势能的减少量。
电势能变化的判定
做功法
正减负加
电势法
正同负反
正功
负功
正电荷
负电荷
右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取点a、b ，今将一点电荷＋q，从a移到b则（ ）
A.电场力做正功，＋q的电势能增加；
B.电场力做负功，＋q的电势能增加；
C.电场力做正功，＋q的电势能减少；
D.电场力做负功，＋q的电势能减少。
C
-q呢？
例1
电势能的变化
A和B为电场中某条电场线上的点，将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5×10-7J，则：
⑴电场方向由A→B还是B→A？
⑵电荷在哪点时电势能大？大多少？
A
B
例2
电势能的变化
（1）B指向A
（2）B点大，大5×10-7J
如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定　　　在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定　　　在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
N
Ｍ
b
a
-
小于
大于
例3
电势能的变化
（多选）如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
a
b
BCD
例4
电势能的变化 电场力
如果把电荷量为q＝-1.0×10－8 C的电荷从电场中的A点移到无限远处，需要克服静电力做功W＝4.2×10－4 J，则A点电势为 V，电荷在A点电势能为 J;如果把电荷量为q＝-1.0×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的B点，静电力做功W＝2.4×10－4 J，则B点电势为 V,电荷在B点电势能为 J;该电荷从电场中的A点移到B点，电势能 （增加或减少）了 J。
例5
电势能与电势能的变化
4.2×104
2.4×104
-4.2×10－4
1.8×10-4
-2.4×10－4
增加
期待………

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