【学案导学设计】学年高中物理粤教版学案&选修3-1&第一章&电场5[数理化网]&&粤教版
下载地址::
资料下载说明::
1、本网站完全免费，后即可以下载。每天登陆还送下载点数哦^_^
2、资料一般为压缩文件，请下载后解压使用。建议使用IE浏览器或者搜狗浏览器浏览本站，不建议使用傲游浏览器。
3、有任何下载问题，请。视频及打包资料为收费会员专用（20元包年，超值！），网站大概需要6万/年维护费。
文件简介::
学案5 电势和电势差[学习目标定位]1.理解电势差的概念，理解电场力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系.2.理解电势、等势面的概念，知道电势差与电势的关系.3.会用UAB＝φA－φB及UAB＝WAB/q进行有关计算．一、电势差电场力的功与所移动电荷的电荷量的比值与电荷无关，它反映了电场自身在A、B两点的性质．我们定义这个比值为电场中A、B两点的电势差UAB＝.在国际单位制中，电势差单位为伏特，简称伏，符号为V.二、电势1．如果在电场中选定一个参考点P，规定该点电势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把单位正电荷从A点移到参考点P时电场力所做的功．用φA表示A点的电势，则φA＝，电势的单位是伏特．2．电场中任意两点A、B间的电势差可表示为UAB＝φA－φB.若UAB为正值，表示A点的电势比B点的电势高．若UAB为负值，表示A点的电势比B点电势低，电势只有大小，没有方向，是标量．三、等势面电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面，相邻等势面之间的电势差值相等时，等势面密集的地方，电场较强，等势面稀疏的地方电场较弱.一、电场力做功的特点及其与电势能变化的关系[问题设计]1．如图1所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，(1)沿直线从A移动到B，电场力做的功为多少？(2)若q沿折线AMB从A点移动到B点，电场力做的功为多少？(3)若q沿任意曲线从A点移动到B点，电场力做的功为多少？据此可以得出什么结论？图1答案 (1)电场力F＝qE，电场力与位移夹角为θ，电场力对试探电荷q做的功W＝F?|AB|cosθ＝qE?|AM|.(2)在线段AM上电场力做的功W1＝qE?|AM|.在线段MB上电场力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qE?|AM|.(3)电荷在匀强电场中沿任意路径由A运动到B，电场力做功相同，为qE?|AM|.说明对同一电荷，电场力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关．2．类比重力做功与重力势能变化的关系，电场力做正功，电势能如何变化？电场力做负功，电势能如何变化？电场力做功与电势能变化有怎样的数量关系？答案 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．电场力做功的值等于电势能的变化量，即：WAB＝EpA－EpB.[要点提炼]1．电场力做功的特点电场力对某电荷所做的功，与该电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关．(1)虽然此结论从匀强电场中推导出来，但也适用于非匀强电场．(2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移动电荷做的功就是确定值．2．电场力做功与电势能变化的关系电场力做正功，电势能减少，减少的电势能等于电场力做的功．电场力做负功，电势能增加，增加的电势能等于克服电场力做的功，公式表达为WAB＝EpA－EpB.[延伸思考]当正电荷顺着电场线运动时，电场力做什么功？电势能是增加还是减少？当负电荷顺着电场线运动时，电场力做什么功？电势能是增加还是减少？答案 正电荷顺着电场线运动时，电场力做正功，电势能减少．负电荷顺着电场线运动时，电场力做负功，电势能增加．二、电势[问题设计]如图2所示的匀强电场，场强为E，取O点为零势能点，A点距O点为l，AO连线与电场线的夹角为θ.电荷量分别为q和2q的试探电荷在A点的电势能为多少？电势能与电荷量的比值各是多少？图2答案 由EpA－EpO＝WAO＝Eqlcosθ，知电荷量为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为Eqlcosθ、2Eqlcosθ；电势能与电荷量的比值相同，都为Elcosθ.[要点提炼]1．电场中某点的电势φ＝，在计算时应代入各自的正负号．2．电势的标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，电势为正表示比零电势高，电势为负表示比零电势低．3．电势的相对性：零电势点的选取原则：一般选大地或无穷远处为零电势，只有选取了零电势点才能确定某点的电势大小．4．电势是描述电场性质的物理量，决定于电场本身，与试探电荷无关．5．判断电势高低的方法：(1)利用电场线：沿着电场线方向电势逐渐降低(此为主要方法)；(2)利用公式φ＝判断，即在正电荷的电势能越大处，电势越高，负电荷电势能越大处，电势越低．三、电势差[问题设计]如图3所示，A、B、C为同一电场线上的三点，取B点电势为零时，A、C两点的电势分别为8V和－6V．A、C两点间的电势差UAC是多少？C、A两点间的电势差UCA是多少？图3答案 UAC＝φA－φC＝14V UCA＝φC－φA＝－14V[要点提炼]1．电场中两点间电势差的计算公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA.2．电势差是标量，有正负，电势差的正负表示电势的高低．UAB＞0，表示A点电势比B点电势高．[延伸思考]1．上面的问题中，若取C点电势为零，A、C两点间的电势差UAC是多少？C、A两点间的电势差UCA是多少？A、B两点的电势分别是多少？答案 UAC＝φA－φC＝14V UCA＝φC－φA＝－14V φA＝14V φB＝6V2．选取不同的零电势参考面，电场中某点的电势、两点之间的电势差也会随之改变吗？答案 电场中某点的电势会改变，电势与零势面的选取有关．两点间的电势差不会改变，电势差与零电势面的选取无关．一、静电力做功与电势能变化的关系例1 在电场中把一个电荷量为6×10－6C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×10－5J，则电荷从A到B的过程中，电势能变化了多少？是增加还是减少？若规定电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的电势能为多大？解析 电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有WAB＝－3×10－5J．由WAB＝EpA－EpB知，电势能变化了3×10－5J；由于静电力做负功，则电势能增加．若EpB＝0，则由WAB＝EpA－EpB得EpA＝－3×10－5J.答案 3×10－5J 增加 －3×10－5J二、对电势的理解例2 如果把电荷量q＝1.0×10－8C的电荷从无穷远移到电场中的A点，需要克服静电力做功W＝1.2×10－4J，那么，(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？(2)q未移入电场前，A点的电势是多少？解析 (1)静电力做负功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零，即φ∞＝0，Ep∞＝0.由W∞A＝Ep∞－EpA得EpA＝Ep∞－W∞A＝0－(－1.2×10－4J)＝1.2×10－4J再由φA＝得φA＝1.2×104V(2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q未移入电场前，A点的电势仍为1.2×104V.答案 (1)1.2×10－4J 1.2×104V(2)1.2×104V三、对电势和电势差的理解例3 (双选)下列说法正确的是( )A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关B．电势差是一个标量，但有正、负之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA解析 电势具有相对性，与零电势点的选择有关．而电势差是标量，有正、负之分，但大小与零电势点的选择无关．故A错误，B正确；由于UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，故UAB＝－UBA，故D错误；电势差为电场中两点电势之差，与移动电荷的路径无关，故C正确．答案 BC例4 如图4所示，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10V、6V和－2V，则UAB＝________，UBC＝________，UCA＝________.图4解析 由电势差的定义可知：因A、B两点在同一个等势面上，故有φA＝φB＝10V，φC＝－2V，所以UAB＝φA－φB＝(10－10)V＝0.B、C间的电势差为UBC＝φB－φC＝[10－(－2)]V＝12V.C、A间的电势差为UCA＝φC－φB＝(－2－10)V＝－12V答案 0 12V －12V1.(静电力做功与电势能变化的关系)(单选)在电场中，把电荷量为4×10－9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8J，以下说法中正确的是( )A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8JB．B点电势是15VC．电荷的电势能增加了6×10－8JD．电荷的电势能减少了6×10－8J答案 C解析 电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B点的电势、电荷在B点的电势能才是确定的数值，故选项A、B错误；由于电荷从A移到B的过程中是克服静电力做功6×10－8J，故电荷电势能应该是增加了6×10－8J，选项C正确，选项D错误．2．(对电势的理解)(双选)关于电势，下列说法正确的是( )A．电场中某点的电势，其大小等于单位电荷从该点移动到零电势点时，静电力所做的功B．电场中某点的电势与零电势点的选取有关C．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D．电势是描述电场能的性质的物理量答案 BD解析 没有说明电荷的电性，A错误．由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故B正确．虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，因此C错误．电势与电势能相联系，它是描述电场能的性质的物理量，故D正确．3．(对电势和电势差的理解)(单选)在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75V，B、C两点间的电势差UBC＝－200V，则A、B、C三点的电势高低关系为( )A．φA＞φB＞φCB．φA＜φC＜φBC．φC＞φA＞φBD．φC＞φB＞φA答案 C解析 UAB＝75V，φA－φB＝75V，φA＝φB＋75V；UBC＝－200V，φB－φC＝－200V，φC＝φB＋200V；φC＞φA＞φB.4．(电场力做功与等势面的关系)(单选)如图5所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )图5A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能答案 C解析 由于电场力做负功，所以Q应带负电荷，由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB>φA，故A项错误；由E＝k，r不相等，所以EA≠EB，B项错误；由φA＝、φB＝，因为WA→∞＝WB→∞＜0，φA，即q1<q2，故C项正确；由于外力克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，故D项错误．题组一 电场力做功与电势能的关系1．(双选)下列说法正确的是( )A．电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B．电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立答案 BC解析 电场力做功和电荷运动路径无关，所以选项A错误；电场力做功只和电荷的初末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C正确；电荷在电场中运动虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，D错．2．(双选)如图1所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，且φa＞φb＞φc.一带正电的粒子射入该电场中，其运动轨迹如图中KLMN所示，可知( )图1A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少答案 AC解析 根据a、b、c三个等势面的电势关系及带电粒子的运动轨迹可以判断，该电场是正电荷周围的电场，所以粒子从K到L电场力做负功，电势能增加，A、C正确．粒子从L到M的过程中，电场力做正功，电势能减少，动能增加，B、D错误．3．(双选)如图2所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知＜.下列叙述正确的是( )图2A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变答案 AD解析 由正点电荷产生的电场的特点可知，M点的电势高，N点的电势低，所以正电荷从M点到N点，静电力做正功，电势能减少，故A对，B错；负电荷由M点到N点，克服静电力做功，电势能增加，故C错；静电力做功与路径无关，负点电荷又回到M点，则整个过程中静电力不做功，电势能不变，故D对．题组二 对电势和电势差的理解4．(双选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是( )A．UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φAB．UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB＝－UBAC．φA、φB都有正负，所以电势是矢量D．零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点答案 BD5．(双选)下列关于电场的描述，正确的是( )A．电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B．电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C．同一点电荷处于电场中的不同位置时，具有的电势能越大，说明那一点的电势越高D．同一点电荷在电场中任意两点间移动时，只要静电力做的功相同，那么两点间的电势差一定相同答案 AD解析 电场中某两点间的电势差与零电势点的选取无关；对负电荷而言，它在电场中具有的电势能越大，说明该点电势越低，故B、C错，A、D对．6．如图3所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6eV，－3.4eV，－1.51eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，则：图3(1)φa＝________，φb＝________，φc＝________.(2)Uab＝________，Ubc＝________.答案 (1)13.6V 3.4V 1.51V (2)10.2V 1.89V解析 (1)电子的带电荷量q＝－e，据电势的定义φ＝得，φa＝＝＝13.6V，同理φb＝3.4V，φc＝1.51V.(2)Uab＝φa－φb＝(13.6－3.4)V＝10.2VUbc＝φb－φc＝1.89V.题组三 电势、电势能、等势面7．(单选)将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10－9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系( )A．φM＜φN＜0B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0D．φM＞φN＞0答案 C解析 取无穷远处电势φ∞＝0.对正电荷：W∞M＝0－EpM＝－qφM，φM＝＝；对负电荷：WN∞＝EpN－0＝－qφN，φN＝＝；所以φN＜φM＜0，选项C正确．8．(双选)如图4所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则( )图4A．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大B．若q是负电荷，q在M点的电势能比在N点的电势能大C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大D．无论q是正电荷还是负电荷，q在M点的电势能都比在N点的电势能小答案 AB解析 由两个等量的正点电荷周围的电场线的分布情况可知，两正电荷连线的中垂线上的电场方向是：由连线的中点沿中垂线指向无穷远处．正电荷从N点移到M点，电场力做正功，电势能减小；负电荷从N点移到M点，电场力做负功，电势能增大．选项A、B正确．9．如图5所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1＝10－8C，从B点移到A点时静电力做了10－7J的功；电荷q2＝－10－8C，在B点的电势能比在C点时大10－7J，那么：图5(1)比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是______________；(2)A、C两点间的电势差是________V；(3)若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是____________J.答案 (1)φC＞φB＞φA (2)－20 (3)10－7题组四 综合应用10．(单选)一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图6中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，下列说法正确的是( )图6A．油滴带正电B．电势能增加C．动能增加D．重力势能和电势能之和增加答案 C解析 由题图的轨迹可知静电力大于重力且方向向上，由电场方向知油滴带负电，则从a到b静电力做正功，电势能减少，又静电力做的功大于克服重力做的功，所以动能增加，由能量守恒定律知重力势能和电势能之和减少，所以选项C正确．11．(双选)图7中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点电势．若不计重力，则( )图7A．M带负电，N带正电B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服静电力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，静电力对它做的功等于零答案 BD解析 题图中的虚线为等势线，所以M从O点到b点的过程中静电力对粒子做功等于零，D对；根据M、N粒子的运动轨迹可知，N受到的静电力方向向上，M受到的静电力方向向下，由φO＞φc知电场方向竖直向下，因此M带正电，N带负电，A错；O到a的距离等于O到c的距离，M、N的电荷量和质量大小相等，所以静电力对M和N都做正功且大小相等，根据动能定理得N在a点的速度与M在c点的速度大小相同，但方向不同，B对，C错．12．如图8所示，虚线为电场中的一簇等势面，A、B两等势面间的电势差为10V，且A的电势高于B的电势，相邻两等势面间电势差相等，一个电子在仅受电场力作用下从电场中M点运动到N点的轨迹如图中实线所示，电子经过M点的动能为8eV，则电子经过N点时的动能为________，电子从M点运动到N点，电势能变化了________．图8答案 0.5eV 7.5eV13．电荷量为q＝1×10－4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系分别如图9甲、乙所示，若重力加速度g取10m/s2，求：图9(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数；(3)物块运动2s过程中，其电势能的改变量．答案 (1)0.5kg (2)0.4 (3)电势能减少7J解析 (1)由题图可知：E1＝3×104N/C，E2＝2×104N/C，a1＝2m/s2.E1q－μmg＝ma1①E2q－μmg＝0②由①②代入数据得：m＝0.5kg，μ＝0.4.(2)由(1)问可知μ＝0.4.(3)ΔEp＝－E1ql1－E2ql2＝－(3×104×1×10－4××2×1＋2×104×1×10－4×2×1)J＝－7J.电势能减少7J.
亲！请或新用户？
版权声明：1、本站资料大部分为网络收集整理、购买、会员上传。如有侵权，请本着友好方式发邮件给我们，我们均无条件删除。无共享精神者，也请勿使用本站资料！2、部分资料为收费会员下载，目的促进资源共享，您可以通过提供原创或自编资料获取。如有任何因为资料搞事者或者勒索本站者，本站将坚决奉陪。
CopyRight&书利华教育网
------E-mail:(#改为@即可) QQ:
旺旺：lisi355这是个机器人猖狂的时代，请输一下验证码，证明咱是正常人~电势_百度百科
[diàn shì]
的标势称为电势，或称为静电势。在中，某的跟它所带的电荷量（与正负有关，计算时将电势能和电荷的正负都带入即可判断该点电势大小及正负）之比，叫做这点的电势（也可称电位），通常用φ来表示。电势是从角度上描述电场的物理量。（则是从力的角度描述电场)。电势差能在中产生（当电势差相当大时，空气等绝缘体也会变为导体）。电势也被称为电位。
电势梯度：电偶极子分布图
在里，电势（electric potential）（又称为电位）定义为：处于中某个位置的单位电荷所具有的。电势只有大小，没有方向，是，其数值不具有绝对意义，只具有相对意义。
（1）单位正由电场中某点A移到参考点O（即零势能点，一般取无限远处或者大地为零势能点）时电场力做的功与其所带电量的比值。
所以φA=Ep/q。在中的单位是(V)。
（2）电场中某点相对参考点O电势的差，叫该点的电势。
“电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在那一点所具有的电势能”。
公式：ε=qφ（其中ε为电势能，q为电荷量，φ为电势），即φ=ε/q
在电场中，某点的电荷所具的电势能跟它的所带的之比是一个，它是一个与电荷本身无关的，它与电荷存在与否无关，是由电场本身的性质决定的物理量。
电势是描述静电场的一种。静电场的基本性质是它对放于其中的电荷有作用力，因此在静电场中移动电荷，静电场力要做功。但静电场中沿任意路径移动电荷一周回到原来的位置，电场力所做的功恒为零，即静电场力做功与路径无关，或静电场强的环路积分恒为零。[1]
静电场的这一性质称为静电场的。根据静电场的这一性质可引入电势来描述电场，就好像在中重力做功与路径无关，可引入重力势描述重力场一样。电场中某一点的电势定义为把单位正电荷从该点移动到电势为零的点，电场力所做的功。通常选择无限远点的电势为零，因此某点的电势就等于把单位正电荷从该点移动到无限远，电场力所做的功，表示为：
电势的单位为V（伏），1V=1J/C（1焦/库）。静电场中电势相等的点构成一些曲面，这些曲面称为。总是与等势面，并指向电势降低的方向，因此静电场中等势面的分布就绘出了电场分布。电势虽然是引入描述电场的一个辅助量，但它是标量，运算比运算简单，许多具体问题中往往先计算电势，再通过电势与场强的关系求出场强。电路问题中电势和电势压（即电压）是一个很有用的概念。电势是普遍描述电场的的特例。[1]
（1） 带电量q的电荷由电场中某点A移到参考点O（即零势能点，一般取无限远处或者大地为这个零势能点），做功WAO（将这个电荷从A点移至零势能点电场力做的功)跟这个电荷的电量q比值叫（AO两点电势差）A点电势，
电势也是只有大小，没有方向，也是标量。和地势一样，电势也具有相对意义，在具体应用中，常取标准位置的电势能为零，所以标准位置的电势也为零。电势只不过是和标准位置相比较得出的结果。我们常取地球为标准位置；在理论研究时，我们常取无限远处为标准位置，在习惯上，我们也常用“电场外”这样的说法来代替“零电势位置”。 电势是一个相对量，其参考点是可以任意选取的。无论被选取的物体是不是带电，都可以被选取为标准位置 -------零参考点。例如地球本身是带负电的，其电势相对于无穷远处约为8.2×10^8V。尽管如此，照样可以把地球作为零电势参考点，同时由于地球本身就是一个大导体，电容量很大，所以在这样的大导体上增减一些电荷，对它的电势改变影响不大。其电势比较稳定，所以，在一般的情况下，还都是选地球为零电势参考点。
电势的特点是：不管是正电荷的电场线还是负电荷的电场线，只要顺着电场线的方向总是电势减小的方向，逆着电场线总是电势增大的方向。
正电荷电场中各点电势为正，远离正电荷，电势降低。
负电荷电场中各点电势为负，远离负电荷，电势增高。
物理意义：
（1）由电场中某点位置决定，反映的性质。
（2）与检验电荷电量、电性无关。
（3）表示将1C正电荷移到参考点电场力做的功。
电势差与电势的关系：
电场力做功：
①公式：W=qU
②∵ U由电场中两点位置决定，∴W由q，U决定与路径无关，和重力做功一样，属于保守力做功。
③特点：电场力做功由移动电荷和电势差决定，与路径无关。
电荷周围产生的静电场的电势差与电势的公式与推导： 对于一个正点电荷带电量为Q，在它的周围有向外辐射的电场。任取一条电场线，在上面任取一点A距厂源电荷为r，在A点放置一个电荷量为q的点电荷。使它在电场力作用下沿电场线移动一个很小的位移△x.由于这个位移极小，所以认为电场力在这段位移上没有改变，得φ=KQ(1/r)。[2]
（1）由电场中某点位置决定，反映电场能的性质。
（2）与检验电荷电量、电性无关。
（3）表示将1C正电荷从参考点移到零势点电场力做的功。
电荷周围产生的的电势差与电势的公式与推导：
一场源点荷为Q，在距Q为r的A点有一点电荷为q，求证：此A处电势
证明：我们取的是r(i+1)-r(i)=△r， △r→0　　那么r(i+1)到r(i)，也就是△r这一段内的可以看做F(r(i))=kQq/(r(i))^2　　那么这一段内库仑力做功：　　△W(i)≈F(r(i))·△r=kQq·△r/(r(i))^2≈kQq·△r/(r(i)·r(i+1))=　　kQq·(r(i+1)-r(i))/(r(i)·r(i+1))=kQq·(1/r(i)-1/r(i+1)) 这样后再累加起来就是　　∑△W(i)=W=kQq/r(1)-kQq/r(n) 得到公式
等量同种点电荷电势分布：
（1）正点电荷连线上：中点电势最低，从中点向两侧电势逐渐升高；
（2）连线中垂线上：从中点向中垂线两侧电势降低，直至无限远处电势为零；
（3）负点电荷的情况正好相反。
等量异种点电荷电势分布：
（1）点电荷连线上：沿电场线方向，电势从正电荷到负电荷依次降低；
（2）连线中垂线上：中垂线上任意两点之间电势差为零，即中垂线上电势为零。
细胞膜电势：
是生命活动的基本单位．生物体的每个细胞都被厚度约为(60～100)×10-10m的细胞膜所包围，细胞膜内、外都充满液体，在液体中都溶有一定量的。细胞膜由两个分子厚度的被称为类脂双层的卵磷脂层所组成。卵磷脂分子为两亲分子，其疏水链向膜的中间，亲水部分伸向膜的内、外两侧，球形蛋白分子分布在膜中，有的蛋白分子一部分嵌在膜内，一部分在膜外，也有的蛋白分子横跨整个膜。这些膜蛋白在生物体的活性传递和许多化学反应中起催化作用，并充当离子透过膜的通道。细胞膜在生物体的细胞代谢和信息传递中起着关键的作用。
在细胞膜内外的电解质中，K+离子比Na+和Cl-离子更容易透过细胞膜，因此细胞膜两侧K+离子的浓度差最大。静止神经细胞内液体中K+离子的浓度是细胞外的35倍左右。为简单起见，不考虑Na+、Cl-和H2O透过细胞膜的情况，只考虑K+离子透过细胞膜。膜电势是膜两边离子有选择性地穿透膜而使两边浓度不等而引起的电位差，它是指膜两侧的平衡电势差。设用适当的装置，将细胞内、外液体组成以下电池：
Ag，AgCl| KCl(aq)|内液(β)|细胞膜|外液(α)|KCl(aq)| AgCl，Ag
由于细胞内液卢相中K+离子浓度比。相中的浓度大，所以K+离子倾向于由β相穿过膜向细胞膜外液α相扩散，致使α相一边产生净正电荷，而在β相一边产生负电荷。α相一边产生的正电荷会阻止K+进一步向α相扩散，而β相产生的负电荷会加速K+从α相向β相扩散，最后达到动态平衡，此时K+离子在α和β两相中的电化学势相等，由于K+离子从β相向α相转移，造成α相的电势高于β相。
在生物化学中，习惯于用下式表示：膜电势。
细胞膜电势的存在意味着细胞膜上有一双电层，相当于一些偶极分子分布在细胞表面。例如心脏的心肌收缩和松弛时，心肌细胞膜电势不断变化，因此心脏总的偶极矩以及心脏所产生的电场也在变化。心动电流图，即心电图就是测量人体表面几组对称点之间由于心脏偶极矩的变化所引起的电势差随时间的变化情况，从而判断心脏工作是否正常。类似的肌动电流图是监测肌肉电活性的情况，这对指导运动员训练有一定的帮助。脑电图是监测头皮上两点之间的电势差随时间的变化从而了解大脑神经细胞的电活性情况。实验表明，我们的思维以及通过视觉、听觉和触觉器官接受外界的感觉，所有这些过程都与细胞膜电势的变化有关，了解生命需要了解这些电势差是如何维持以及如何变化的，这个研究领域正越来越为人们重视。
超导结和耦合超导结：
(1) 在超导结中引起的静电势的多次增加和多次减少： 研究人员研究了在过阻尼和欠阻尼两种情况下、在考虑了热噪声和有交流信号和直流信号同时输入的情况下的超导结两端的静电势。研究表明，随着温度的增加（热噪声的强度和温度成正比），静电势会多次被增加和多次被减小 （静电势多次被增加的峰值对应于静电势的共振激活现象）。另外，超导结两端的静电势还表现出（噪声引起的） 热噪声加强稳定的现象。
(2) 耦合超导结系统(或器件)中时空噪声的出现和其对输运的影响： 在该研究中，研究人员首次发现了时空噪声可能出现在耦合超导结系统(一个超导量子干涉器件)中，并且时空噪声与电子对的波函数的相差的关联所引起的系统的对称破缺能够引起输运。通过对两个模型(一个高斯噪声模型和一个电报噪声模型)的研究，研究人员发现在所研究的耦合超导结系统中几率流总是负的并且随着热噪声强度的增加而会出现一个“井”。根据研究人员的研究结果，研究人员可以控制噪声使几率流处于有利于科研人员的实验要求的状态。比如，如果研究人员希望在实验中得到较大的负几率流时，研究人员可以采取下面的两个措施：a). 在一定的环境扰动下，我们可以适当地调整温度使负几率流处于上面所提到的“井” 的附近 （热噪声的强度与温度成正比）以便于得到有利于我们实验要求的结果；b). 在一定的温度下，研究人员们应当采取一定的措施来调节环境扰动以便使负几率流的绝对值尽可能地大。
(3) 一个热-惯性“ratchet”超导量子干涉器件(耦合超导结)中的混沌噪声输运：研究了一个热-惯性“ratchets”超导量子干涉器件中在有周期信号的输入的情况下的混沌噪声输运。 研究表明，通过控制温度和外部输入信号的强度，研究人员可以使输运的方向反号。当温度足够低时，研究人员很容易得到混沌输运； 但当温度足够高时，输运主要是热噪声输运。
(4) 环境扰动下的耦合超导结： 研究人员在考虑了内部热涨落和外部环境扰动的情况下研究了一个SQUID[超导量子干涉器件（耦合超导结）]，发现外部环境的扰动可在SQUID中引起输运，通过控制内部热涨落和外部环境的扰动之间的关联可使静电势反号；并发现随着系统内部温度的增加，电流—电压特性越来越接近于正常状态下的欧姆定律。
(5) 热涨落和环境扰动的关联可在单个超导结中引起的静电势：它们却在国际上激起了大量科研工作者的研究兴趣。在相关论文中研究人员研究了外部环境的扰动所引起的噪声与内部热涨落的关联在超导结中所引起的静电势。研究表明，系统内部的热涨落和外部环境的扰动之间的关联可以引起对称破缺，从而在超导结中引起静电势。[3]
(AlessandroVlota,)，意大利物理学家。日生于科摩，成年后出于好奇，才去研究自然现象。1774年伏特担任科摩大学预科物理教授。
在物理学方面做出了许多重要贡献，他发明过起电盘，发明过验电器、储电器等多种静电实验仪器[4]
最显赫的功绩是发明了电池。电池的出现对电学的发展却产生的深远的影响，开创了一个新的广阔天地，成为人类征服自然的最有力的武器。伏打成为第一个使人类获得持续电流的最伟大的发明家[4]
伽伐尼在1786年和1792年在实验中观察到用铜钩挂起来的蛙腿在碰到铁架时会发生痉挛。他认为这是生物电产生的效果。认为上述现象的产生是由于两种不同金属接触时所产生的电效应。两种观点曾引起了十年之久的争论。此期间，进行了大量的实验。他先后采用了多种不同金属，放在各种液体中进行了几百次实验，终于发明了电池。1800年他正式向英国皇家学会报告了他的发现，从此产生稳恒电流的装置开始在电磁学研究中发挥了巨大作用[4]
国际单位制中的电势、电势差和驱动电流的电动势的单位伏特，就是为纪念他而以他的姓氏命名。[5]
中的。一在静电场中某两点（如A点和B点）的电势能之差等于它从A点移动到另B点时，所作的。 故WAB=qEd (E为该点的，d为沿的距离) ，电势能是电荷和电场所共有的，具有统一性。
电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的。
电势能可以由求得，因为 W AB=qUAB=q（ΦA- ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初) — Eb(末)= -△E，
（Φ为，q为，U为，EA(初）、EB(末）为两个点的电势能）。
电场力做功跟电势能变化关系：
WAB&0,△Ep&0,电场力做，电势能减小~转化成其他形式的能；
WAB&0,△Ep&0,电场力做，电势能增加~其它形式的能转化成电势能。
顺着，A→B移动，若为,则WAB&0,则UAB=ΦA-ΦB&0,则Φ↓，则正Ep↓；
若为，则WAB&0,则UAB=ΦA-ΦB&0,则Φ↓，则负Ep↑。
逆着电场线，B→A移动，若为，则WBA&0,则UBA=ΦB-ΦA&0,则Φ↑，则正Ep↑；
若为负电荷，则WBA&0,则UBA=ΦB-ΦA&0,则Φ↑，则负Ep↓；
静电力做的功等于电势能的减少量。
Wab=Epa-Epb
电势能公式与电场，处于电场中的电荷及电势能零点的选择有关，对于点电荷（为q）产生的静电场，其电势能与电荷q所处到点电荷所在位置的距离r有如下关系：We=kQq/r。其中k为。
这里注意没有，和势不同，这是因为引力方向是指向对方的，而当Q，q都是正号时，电场力（）是相互排斥的。
在电场中某点的电势能的大小等于把电荷从该点移到电势能为零的点，电场力做的功。
1.场源电荷判断法：离场源正越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小
2.电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小,逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大
负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大,逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小
3.做功判断法：无论正负电荷,电场力做正功,电荷的电势能就一定减小,电场力做负功,电荷的电势能就一定增加
零势能处可任意选择,但在理论研究中，常取无限远处或大地的电势能为0.
取无穷远为电势零：①正电荷产生的电场中Φ&0,远离Φ↓：移动正检验电荷W&0,Ep↓；
移动负检验电荷W&0,Ep↑。
②.负电荷产生的电场中Φ&0,远离Φ↑：移动正检验电荷W&0,Ep↑；
移动负检验电荷W&0,Ep↓。
1. 只在电场力作用下：
（1）.做正功，电势能减少，增加。即：电能转化为其它形式能（动能）
（2）.电场力做负功，电势能增加，动能减少。即：其它形式能（）转化为
2. 不只受电场力作用：
（1）电场力做，电势能减少，动能如何变化不确定。
（2）电场力做，电势能增加，动能如何变化不确定。
注：电势能是。
a．电势差概念的建立：
在重力场中物体在重力作用下做功越多，则两点间高度差越大。
在电场中电荷在电场力作用下做功越多，则称这两点间“电势差”越大。从而建立了重力场中的高度差和电场中的电势差之间的类比关系。
考虑到重力场中有：hAB=WAB/mg， hAB表示重力场中两点高度差，WAB表示物体由A移到B重力做的功。
则hAB类比于电场中的电势差UAB，重力做功类比于电场力做功WAB，重力场中物体重力类比于电场中电荷带电量q，从而得出电势差的表达式：
电势差是标量，符号U，单位是V，1V=1J/C
b．电势差的计算问题：
（1）电势能除了与电场有关外，还跟放入的电荷有关，和重力势能类似。
（2）电势差则与放入的电荷无关，仅取决于电场本身性质，对于一个确定的电场来说，某两点间的电势差是不变的。
（3）电势差的计算是标量运算，计算时注意需代入正负号，计算中W与U的脚标要对应即：
中国大百科全书出版社．中国大百科全书：中国大百科全书出版社，1978
．数字中国&#91;引用日期&#93;
．宁波大学&#91;引用日期&#93;
．百度文库&#91;引用日期&#93;
．新华网&#91;引用日期&#93;
中国电子学会（Chinese Instit...
提供资源类型：内容