第1章 5 电势 电势差(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理必修第三册（教科版2019）

知识点 1 电势 5　电势　电势差 知识 清单破 1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比,定义为该点的电势,用符号φ表示。 2.公式:φ= 。电场中某点的电势,在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电势能。 3.单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特,简称伏,符号是V。 4.特性 (1)相对性:电场中某一点的电势的数值与零电势点的选取有关。零电势点的选取视研究问 题的方便而定。理论研究中通常选取无穷远处的电势为零,实际中通常选取大地的电势为 零。 (2)标量性:电势是标量,没有方向,但有正负。 (3)电势与电场线的关系:沿电场线方向电势逐渐降低。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 1.定义:电场中A、B两点的电势之差φA-φB为A、B两点的电势差。电势差也叫电压。 2.公式:UAB=φA-φB或UBA=φB-φA,所以UAB=-UBA。 3.电场力做功与电势差的关系:电场中两点间的电势差等于在这两点间移动电荷的过程中电 场力所做的功 WAB与被移动的电荷 q 的比。公式为   知识点 2 电势差 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 4.单位:在国际单位制中,电势差的单位也是伏特,简称伏,符号是V。1 V=1 J/C。 5.标量性 　　电势差是标量,没有方向,但有正、负。 6.电势能、电势、电势差、电场力做功之间的关系:WAB=EpA-EpB=qφA-qφB=qUAB。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 1.电势正负值的理解 (1)某点的电势为正,表示该点电势比零点电势高,正电荷放在该点的电势能比放在零点时的 大。 (2)某点的电势为负,表示该点电势比零点电势低,正电荷放在该点的电势能比放在零点时的 小。 2.电势差正负值的理解 (1)A、B 两点间的电势差如果为正,则表示A点电势高于B点,正电荷从A点移到B点的过程中, 电场力做正功。反之,电场力做负功。 (2)两点间电势差的正负及数值,都与零电势点的选取无关。 知识点 3 电势和电势差的正负 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 1.概念:电场中电势相等的各点构成的曲面,叫作等势面。 2.性质 (1)在同一等势面上,任何两点的电势都相等,所以在同一个等势面上移动电荷时,电场力不做 功。 (2)电场线一定与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 (3)等差等势面越密集处,电场强度越大。 (4)任意两个等势面不相交、不相切。 3.静电屏蔽 (1) “静电平衡”状态:当导体上的电荷分布达到相对静止时,导体内的电场强度处处为零,达 到“静电平衡”状态。 知识点 4 等势面 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 (2)“静电平衡”状态下导体的特点:处于静电平衡状态的导体,电荷分布在外表面上,导体是 个等势体。 (3)静电屏蔽:处在电场中导体内部的场强为零,就好像导体把外电场遮住一样,而使内部物体 不受任何外电场的影响,这种现象叫作“静电屏蔽”。技术上,静电屏蔽有广泛的用处。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 1.鸟儿落在高压线上却安然无恙,是因为鸟儿不导电吗? 2.以点电荷为球心、r为半径的球面上各点的电势、电场强度均相同吗? 3.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关,这种说法对吗? 4.用金属网把验电器罩起来,在金属网外面使带电金属球靠近验电器,验电器的箔片会张开 吗? 知识辨析 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 一语破的 1.不是。鸟儿落在高压线上却安然无恙,是因为鸟儿两爪间的电势差几乎为零。 2.电势相同,电场强度不相同。以点电荷为球心、r为半径的球面是等势面,电势相等;但电场 强度是矢量,大小相等,方向不同。 3.不对。两点间的电势差由电场本身和两点的位置决定,与零电势点的选取无关。 4.不会。由于静电屏蔽,金属网内部不受外部带电金属球电场的影响,所以验电器箔片不会张 开。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 定点1 电势高低的判断方法 判断依据 判断方法 电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低 公式 由φ=  计算出电势,然后进行比较 场源电荷正负 取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值,靠近正电荷电势高,靠近负电荷电势低 电势能的大小 正电荷的电势能大处电势高,负电荷的电势能大处电势低 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 1.点电荷电场的电场线及等势面 (1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一组同心球面。 定点2 典型电场的电场线和等势面及其综合应用 (2)相邻等势面间电势差相等时,离球心越远等势面越稀疏。 (3)在点电荷的电场中,越靠近正的场源电荷电势越高,越靠近负的场源电荷电势越低。 (4)取无限远处电势为零时,正场源电荷的电场中各点电势都是大于零的,负场源电荷的电场 中各点电势都是小于零的。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 易错警示    对于任意形状带电体形成的电场,在越靠近带电体处,等势面的形状越接近带电 体外表面的形状;离带电体越远的等势面越接近于球面(当分析无穷远处电场特点时,带电体 可视为点电荷)。 2.匀强电场的电场线及等势面   (1)匀强电场的等势面是一簇垂直于电场线的平面。 (2)匀强电场的等差等势面是互相平行、间距相等的平面。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 3.等量异种点电荷的电场线及等势面     (1)等势面为两簇对称的曲面。 (2)两电荷连线上,中心O点电势为零,由负电荷到正电荷电势逐渐升高;两电荷连线的中垂线 上,各点电势相等,均为零。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 4.等量同种点电荷的电场线及等势面   第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 (1)等势面为两簇对称的曲面。 (2)两电荷连线上,中心O点电势最低,但不为零;关于O点对称的任意两点电势相等,且高于O 点电势。两电荷连线的中垂线上,中心O处电势最高,由O点到无限远,电势一直降低,关于O点 对称的任意两点电势相等。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 如图所示,金属板带有等量异种电荷,板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示【1】, 已知该平面内P、O的连线为等势线,且与电场线上两点M、N的连线垂直【2】。一带电油滴在 O点处于静止状态【3】。则 (　    )   A.若将油滴置于P处,仍能静止 B.若将油滴从M处释放,将沿电场线运动至N处 C.M点的电势一定比N点的高 D.油滴在M点的电势能一定比在N点的小 典例 D 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    【1】P点处的电场线比O点处的电场线密集,P点处的场强大于O点处的场强,电 场线方向未知,则无法确定M、N两点电势的高低。 【2】P、O两点电势相等,M、N两点电势不相等。 【3】在O点电场力与重力等大、反向。 思路点拨       第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 解析    油滴在O点所受合力为零(由【3】得到);由电场线的分布可知,油滴在P点所受的电场 力大于在O点所受的电场力(由【1】得到),则油滴不会静止在P点处,A错误。带电油滴受到 重力和电场力的作用,重力与电场力的合力的方向时刻在变化,根据物体做曲线运动的条件 可知,油滴不会沿电场线运动到N处,B错误。由于电场线的方向未知,所以无法判断M、N点 电势的高低 (由【1】得到),C错误。由于油滴所受的电场力大致方向是向上的,将油滴从N点 移动到M点,电场力做正功,电势能减小,所以油滴在M点的电势能一定比在N点的小,D正确。 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念   1.计算电场力做功的常见方法 (1)功的定义法:匀强电场中,W=qEL cos θ,其中θ为电场力与位移间的夹角;或W=qEd,d为沿电 场线方向的位移。 (2)功能关系法:WAB=EpA-EpB=-ΔEp。电场力做的功等于电势能的减少量。 (3)电势差法:WAB=qUAB。 (4)动能定理法:W静电力+W其他力= W合=ΔEk。 2.分析电荷电势能变化的方法 (1)公式法:由公式Ep=qφ判断。 (2)做功法:静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加,即W=Ep1-Ep2。 (3)电荷法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大。 定点3 电场力做功、电势能、电势的综合分析 第一章 静电场 第1讲　描述运动的基本概念 $$