高考物理课件：电势

电势电势是描述电场中某一点电势能大小的物理量它是指将单位正电荷从电场中某一点移到参考点（通常取无穷远处或零电势点）所做的功电势的定义电势的概念电势是描述电场能的物理量，表示电场中某点具有的电势能与电荷量的比值电势能电荷在电场中受到电场力做功，电场力做功的结果就是电荷的电势能发生变化电势电势能与电荷量的比值称为电势，是描述电场中某点能量特性的物理量电势的单位电势的单位是伏特V，以纪念意大利物理学家亚历山德罗·伏特而命名1伏特定义为将1库仑的电荷从电势为0的参考点移到电势为1伏特的点所做的功1V1000V1V1kV1库仑电荷移动1焦耳的功1000伏特1M1G1MV1GV100万伏特10亿伏特电势的作用描述电场计算电场力确定电势能分析电路电势可以直观地描述电场的电势差可以用于计算电场力电势可以用来确定带电粒子电势差是电路分析中重要的性质，帮助我们理解电场中，帮助我们分析带电粒子在在电场中的电势能，帮助我概念，帮助我们理解电压和各点的能量状态电场中的运动们研究带电粒子在电场中的电流之间的关系能量变化电势能的概念电势能定义电势能与电势电势能的本质电势能是指带电粒子在电场中由于其所处电势能与电势密切相关，是电势与电荷量电势能是带电粒子在电场中做功的能力，位置而具有的能量的乘积反映了电场力对带电粒子的作用效果电势能的单位电势能的单位是焦耳（），它表示了电荷在电场中所具有的能量电势能的J大小与电荷的电量和它所在位置的电势有关电势能是标量，它只表示电荷在电场中所具有的能量大小，不表示方向电势能的大小取决于电荷的电量和它所在位置的电势，与电荷的运动路径无关工和电位能的关系电场力做功1电场力对电荷做功，电荷的电势能发生变化电势能变化2电荷的电势能减少量等于电场力做的功负功3电场力做负功，电荷的电势能增加电势差的概念电势差的定义电势差的意义电势差是指两点之间电势的差值电势差反映了电场中两点之间电，表示了电场力将单位正电荷从势能的变化，是电场中做功的体一点移到另一点所做的功现电势差的应用电势差广泛应用于各种电子器件，如电源、电容器、电路等电势差的公式公式UAB=φA-φB解释两点间电势差等于这两点电势之差应用计算电场力做功、电势能变化、电场强度电位和电势差的区别概念不同物理意义不同

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22.电位是指电场中某一点的电势电势差是指电场中两点之间电能与电荷量的比值，它是一个位的差值，它代表着将单位正相对量，需要选取参考点电荷从一点移动到另一点所做的功单位不同

33.电位的单位是伏特，而电势差的单位也是伏特，它们表示的是V V同一个物理量的不同数值等电位面的概念电势相等等电位面是指电场中电势相同的点的集合同一平面等电位面是一个连续的曲面，所有点电势相等无穷多个在电场中，可以找到无穷多个等电位面等电位面的性质等电势垂直于电场线等电位面上所有点的电势相等，等电位面总是垂直于该点的电场这意味着电子在等电位面上移动线，这意味着电场线的方向指向时，电势能不发生变化电势降低的方向无功密度由于电子在等电位面上移动时，等电位面的密度反映了电场强度电势能不变，因此电子在这个过的强弱，电场强度越强，等电位程中不会做功面越密集等电位面示例等电位面可以是各种形状例如，一个带电球体的等电位面是同心球面一个带电平板的等电位面是平行于平板的平面电动势的概念非静电力电势差电动势是指非静电力将单位正电荷从电源负极移动到电源正极所做的功电动势是电源内部两极间电势差，表示电源将电荷从负极移到正极所做的功电动势的表达式电动势是指电源将其他形式的能转化为电能的本领电动势的大小等于电源将单位正电荷从电源的负极移动到正极的过程中，非静电力所做的功电动势的表达式为，其中为电动势，为非静电力所做的功，E=W/q EW q为移动的电荷量电动势的单位电动势的单位是伏特V伏特等于焦耳每库仑11J/C电动势的大小表示了电源将每库仑电荷从负极移到正极所做的功电池的原理化学反应电极12电池内部发生化学反应，将化电池具有正负两个电极，由不学能转化为电能同的材料制成，产生电势差电解质3电解质溶液或固体，允许离子在电极之间移动，形成电流电池的特点可移动性可充电性电压和容量电池可用于移动设备，便携性强可用于部分电池可重复充电使用，降低成本，减电池具有不同的电压和容量，满足不同设各种电子设备，如手机、笔记本电脑等少环境污染备的功率需求电子在电场中的运动电场力电场对带电粒子会产生电场力，该力的大小与电场强度和带电粒子的电荷量成正比运动方向电子在电场中的运动方向与电场力方向相反，即电子会沿着电场线的方向运动运动状态电子的运动状态取决于电场力的方向和电场力的强弱电子在匀速电场中的运动匀速直线运动1电场力与电子的重力平衡电场力做功2电子的动能保持不变电势能变化3电子的电势能逐渐减少在匀速电场中，电子受到的电场力与重力平衡，因此电子做匀速直线运动由于电场力方向与电子运动方向一致，电场力做正功，电子的动能保持不变，但电势能逐渐减少电子在非匀速电场中的运动电场力变化1非匀速电场中，电场力的大小和方向都不固定加速度变化2电子受到的加速度会随时间而变化运动轨迹3电子运动轨迹不再是直线，而是曲线能量变化4电子的动能和势能都发生变化，但机械能守恒电子在电场中的加速度电子在电场中会受到电场力的作用，从而产生加速度电子的加速度与电场强度成正比，方向与电场强度方向相同电子的加速度可以由牛顿第二定律计算得到a=F/m，其中F是电场力，m是电子的质量

9.11x10^-31kg电子质量

1.60x10^-19C电子电荷E/m加速度电场强度除以电子质量电子在电场中的动能变化电子在电场中运动时，其动能会发生变化，这是由于电场力对电子做功的结果电场力做功等于电势能的变化，而电势能的变化又等于动能的变化的负值1动能增加电子从高电势能位置移动到低电势能位置，电场力做正功，动能增加2动能减少电子从低电势能位置移动到高电势能位置，电场力做负功，动能减少3动能守恒如果电子在电场中运动过程中，没有受到其他外力的作用，其动能和电势能之和保持不变电子在电场中的势能变化电子在电场中运动时，其势能发生变化电势能的改变量等于电场力做的功的负值电势能的改变量与电势差成正比，也与电子的电荷量成正比势能变化公式电势能增加W=-ΔEp=-qΔφ电势能减少W=-ΔEp=qΔφ电子在电场中的机械能守恒机械能电子在电场中运动时，其动能和势能之和保持不变由于电场力是保守力，电子在电场中运动时，其机械能守恒在电场中，电子运动过程中动能和势能相互转化，但总机械能保持不变机械能守恒定律是物理学的基本定律，它在电场中同样适用电子在电场中的运动规律电场力电子在电场中受到电场力的作用，电场力的大小与电场强度和电荷量有关加速度电场力会导致电子产生加速度，加速度的方向与电场力的方向相同速度变化电子在电场中运动，速度的大小和方向都会发生变化，取决于电场力的大小和方向能量变化电子在电场中运动，动能和势能会发生变化，总机械能守恒电子在电场中的应用电子束加速器电子束可以用来制造电视机、电脑显示器等电子设备的显示屏电子在电场中加速可以获得很高的能量，应用于核物理研究和医疗领域电子显微镜其他领域电子显微镜利用电子束成像，可以观察到肉眼无法看到的微观世电子在电场中的应用还有很多，例如电子焊接、电子加工等界电子在电场中的例题匀强电场中电子的非匀强电场中电子

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22.运动的运动例如，一个电子在匀强电场中例如，一个电子在非匀强电场，从静止开始运动，求电子的中运动，求电子在某一点的势速度和加速度能和动能电子在电场中的能电子在电场中的应

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44.量变化用例如，一个电子在电场中从高例如，电子束在电子显微镜、电势点移动到低电势点，求电电子束焊接等方面的应用子的动能和势能的变化量电子在电场中的总结加速运动偏转运动圆周运动电子在电场中会受到电场力的作用，加速电子在电场中会受到电场力的作用，偏转电子在电场中会受到电场力的作用，做圆运动运动周运动电势复习与拓展电势的概念在物理学中至关重要，它描述了电场中某一点的电势能大小理解电势能、电势差以及等电位面的概念，对分析带电粒子在电场中的运动至关重要。