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第一章 靜電場
第5節 電勢 電勢差
復習：類比
重力
電場力
重力勢能
電勢能
重力做功
電場力做功
WG＝Ep1 - Ep2
WAB＝EpA - EpB
某點的高度
電勢
高度差
電勢差
相對性
絕對性
電勢是標量。只有大小，沒有方向
計算時，Ep和q的正負號都要代入
伏特。V
電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值
一、電勢
沿電場線(場強)方向電勢越來越低。即電場線指向電勢降低的方向。
A
B
E
電荷由A點運動到B點
正電荷 負電荷
電場力做功
電勢能變化
電勢變化
正功
負功
如何比較電勢的高低
減少
減少
減少
增加
零點：電勢能零點確定了電勢的零點
通常選取無窮遠的電勢（能）為零
實際中通常選取大地的電勢（能）為零
電勢的正負表示比零電勢點的電勢是高還是低
電勢差的正負號表示電場中兩點電勢的相對高低
說明
1.電勢具有相對性，一般選取無窮遠處或大地為零勢能點
2.電勢是標量，只有大小，沒有方向
3.電場中某點電勢的大小由電場本身性質決定，與試探電荷無關
4.沿著電場線方向電勢越來越低
5.場強E反映電場力的性質，電勢 反映電場能的性質
E大處φ不一定高；φ高處E不一定大
A點場強大A點電勢也高
C點場強大但D點電勢高
思考
電場強度大的地方電勢是否一定高？
o
E0 = 0
φ0 ≠ 0
E ≠ 0
φ0 = 0
電勢差與場強間有一定的數量關系（U=Ed）；
但電勢與場強間沒有直接的數量關系。
問題 ？
＋
E
B
A
F
某個電荷在確定的電場中由A點移動到B點，影響靜電力做功多少的因素可能是A點或B點的電勢值呢？還是A、B兩點之間電勢差值呢？
二、電勢差
電勢差是標量。正負號表示電場中兩點電勢的相對高低
＋
E
B
A
F
q
影響靜電力做功多少的是電勢差。
靜電力做功與電勢差的關系：
情景：
電勢差的另一種表述：
A、B兩點間的電勢差等于將電荷q從電場A點移動到B點靜電力所做的功WAB與電荷量q的比值。
①、UAB 、WAB 、 q正負號物理意義。
理解：
②、計算時需要帶入正負號。
③、電勢差由場源電荷和兩點的位置決定。
比較 電勢φ 電勢差U
聯 系 數值關系 UAB＝φA－φB，當φB＝0時，UAB＝φA
單位 相同，均是伏特(V)
標矢性 都是標量，且均具有正負
物理意義均是描述電場的能的性質的物理量
區別 相對性 絕對性
電勢差與電勢的聯系
P30
結論：沿電場線方向，電勢逐漸降低
正功；A點
負功；A點
A點
B點
例1．關于電勢差的描述，正確的是（　　）
A．電勢差與電勢一樣，是相對量，與零電勢點的選取有關
B．電勢差是標量，沒有正值和負值之分
C．由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關，
只跟這兩點的位置有關
D．A、B兩點的電勢差是恒定的，不隨零電勢點的改變而改變，所以UAB=UBA
C
1.勻強電場的等差等勢面（線）
勻強電場的等差等勢線
三、等勢面
E
（1）同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功；
（2）電場線跟等勢面垂直，并且有電勢高的等勢面
指向電勢低的等勢面；
（3）不同等勢面在空間不相交、不相切
觀察：電場中的等勢面和地球引力場中的什么相像？類似？
類比：地圖中的等高線
（3）相鄰兩個等勢面間的電勢差相等——等差等勢線
類似的
點電荷
等勢面以點電荷為球心的一簇球面，越向外越稀疏。
類比：
等高線
等勢線
等高線
等勢線
等量同種電荷
類比：
等高線
等勢線
等量異種電荷
等高線
等勢線
（5）等勢面越密集的地方，電場強度越大
帶電導體的等勢面
（6）等勢線是虛擬的，現實不存在的。
兩個相鄰等勢面間的電勢差是相等的，這樣的等勢面叫做等差等勢面
等勢面的特點：
（2）電場線跟等勢面垂直，且由高電勢指向低電勢。
（1）在等勢面上移動電荷時，靜電力不做功。
（3）兩等勢面一定不相交。
（5）兩個相鄰等勢面間的電勢差是相等的，這樣的等勢面叫做等差等勢面。
（6）等差等勢面密的地方場強大，等差等勢面稀疏的地方場強小。
（4）相鄰兩個等勢面間的電勢差相等
小結
等勢面
電 勢
靜電力做功與電勢差關系
電勢差
1.電荷量為 40 C 的正電荷和電荷量為 30 C 的負
電荷，放在電勢為零的點上具有的電勢能各為多少？放在電勢為 -100V 的點上，它們具有的電勢能各為多少？
2. 將電荷量為6×10-6C的正電荷從 A 點移到B點，克服電場力做功3×10-5J，電勢能是增加還是減少了？變化量是多少？若以 A 點電勢為零，則 B 點電勢是多少？
3. 將電荷量為6×10-6C的負電荷從 C 點移到 D 點，克服電場力做功3×10-5J，電勢能是增加還是減少了？變化量是多少？若以 D 點電勢為零，則 C 點電勢是多少？

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