技術(shù)物理下冊（第三版）7-3 電勢學(xué)習課件

7-3

電勢現(xiàn)象與思考電勢能電勢等勢面電勢差現(xiàn)象與思考

1.將帶電的玻璃棒接觸驗電器金屬球，金屬箔片因帶等量同性電荷相互排斥而張開一定角度，這是電場力對箔片上的電荷做了功。

2.電場有做功的本領(lǐng)，說明電場具有能量，利用電場這一性質(zhì)，我們定義一個新的物理量——電勢用來描述電場。一、電勢能物體在地球的引力場中由于重力作用具有重力勢能；同樣，電荷在電場中受電場力作用也具有勢能，稱為電勢能。(視頻）電勢能和電勢的關(guān)系

。1.定義2.重力做功與電場力做功的對比（1）重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加；重力對物體做的功總是等于物體重力勢能的改變量。（2）電場力將電荷沿電場力方向由某一位置移到另一位置做正功時，電荷的電勢能減少；當逆著電場力方向移到電荷做負功時，電荷的電勢能增加。電勢能的改變量總是等于電場對電荷做的功。b重力做正功vav電場力做負功重力電場力做正功vbav重力做負功電場力重力對物體做功電場力對電荷做功圖7.3-1重力做功和電場力做功對比3.電勢能與電場力做功的關(guān)系用

Epa、Epb分別表示電荷在電場中

a、b點的電勢能，Wab表示把電荷

q由

a點移到

b

點時，電場力做的功，則Wab=Epa-Epb（視頻）電場力做功實例分析。4.電勢能的特點（1）電勢能是標量。（2）電勢能的值是相對的，只有確定了零電勢能的位置后，電荷在電場中任一位置的電勢能才有確定的值。電場力做功實例分析（動畫）（3）零電勢能的位置可任意選取，在理論上取無限遠處的電勢為零。二、電勢1.定義電荷在電場某點所具有的電勢能

Ep

和它的電荷量q的比值，稱為該點的電勢。用V表示。2.公式V=___Epq3.單位

SI單位是伏特，符號是

V。若電荷量為

1

C的電荷，在電場中某點的電勢能我

1

J，該點的電勢就是

1V4.特點

（1）電勢是標量，也是相對量，只有先確定零電勢的位置后，才能確定電場中其他位置的電勢值。

（2）零電勢的選取同零電勢能點的選取一致，實際應(yīng)用中常取地球的電勢為零。

（3）在電場中，取無限遠處的電勢為零時，可以證明：在正電荷形成的電場中，各點的電勢都是正值，越靠近正電荷電勢越高；在負電荷形成的電場中，各點的電勢都是負值，越靠近負電荷電勢越低。三、等勢面1.定義電場中電勢相等的點組成的面稱為等勢面。2.特點（1）等勢面和電場線是從不同角度來形象地描述電場的性質(zhì)。理論研究表明，在同一等勢面上移到電荷時電場力不做功。（2）在任何電場中電場線都與等勢面垂直，而且電場線的方向始終指向電勢低的方向。（3）在勻強電場中，等勢面均勻分布。在非勻強電場中，電場強處，等勢面密集；電場弱處，等勢面稀疏。如圖

7.3-2所示為幾種常見電場的等勢面。圖7.3-2不同情況下的等勢面3.應(yīng)用在設(shè)計電子儀器（如電子顯微鏡、陰極射線管等）的帶電電極的形狀、大小和相互位置時，總是先測出電場中各點的電勢，繪出等勢面，再依據(jù)電場線與等勢面垂直的關(guān)系畫出電場線，從而了解電場的形狀和分布，確立電極的設(shè)計方案。四、電勢差1.定義電場中任意兩點間的電勢之差稱為電勢差，也稱電壓，用

U

表示。2.公式Uab=Va-Vb如圖所示，設(shè)

a

點的電勢為

Va，b

點的電勢為

Vb，則

a、b

間的電勢差為●●UabVaVbab3.單位伏特，符號

V4.特點（1）電勢差是標量。（2）電勢差與零電勢點的選擇無關(guān)，電場中各點的電勢與零電勢點的選擇有關(guān)。（3）若

Uab＞0，表明

a點電勢高于

b點電勢，即

Va＞Vb;若

Uab＜0，則

Va＜Vb

例題

1

一電荷量為

0.2C的檢驗電荷，在電場中

A、B兩點的電勢能分別為

32

J和

8

J。求

A、B兩點電勢

VA、VB以及它們之間的電勢差

UAB。A、B兩點中哪一點電勢高？解

根據(jù)V=E/q,A、B

兩點的電勢分別為VA=____320.2V

=160VVB=____80.2V

=40VA、B兩點間的電勢差為UAB=VA-VB=(160-40)V=120

VUAB>0，說明

A點電勢高于

B點電勢。

五.電勢電勢能電勢差的關(guān)系電勢電勢能電勢差的關(guān)系視頻

電勢φ是一個電場的最基本量，標志了帶電體將來能量的高低。

具體一個帶電體在電場中有多少電能叫電勢能ε，取決于電勢和電量Q。ε=Qφ。兩點之間的電勢的差值叫作電勢差Δφ，標志電荷移動時產(chǎn)生的能量差。Δφ=φ1-φ2。例題

2在上題中，若設(shè)

B點電勢能為零，那么

VA、VB各為多少？解

由題知EPB=0因為電勢和電勢能零點相同，VB=0，則UAB=VA-VB=VA-0VA=UAB=120

V練習

1.選無限遠處為零電勢點，則場源為負電荷的電場中各點的電勢均為_______值，且離場源