1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
2.公式:φ=。
3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1 V=1 J/C。
4.特点
(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取无穷远或地球为零电势位置。
(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负。
5.与电场线关系:沿电场线方向电势逐渐降低。
四、等势面
1.定义
电场中电势大小相同的各点构成的面叫做等势面。
2.等势面与电场线的关系
(1)电场线跟等势面垂直。
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。
1.自主思考--判一判
(1)只要电荷在电场中移动,电场力一定做功。(×)
(2)电场力做功与重力做功类似,与初末位置有关,与路径无关。(√)
(3)电势有正、负,是矢量。(×)
(4)在匀强电场中沿电场线方向,电势降低最快。(√)
(5)等势面上,不仅各点电势相同,电场强度也一定相同。(×)
(6)电势能是相对的,规定不同的零势能点,电荷在电场中某点的电势能不同。(√)
2.合作探究--议一议
(1)一电荷在某电场中运动了一周又回到出发点,电场力对该电荷做功吗?
提示:不做功。由功的定义式可知,电荷运动一周位移为0,故电场力一定不做功。
(2)电势能与重力势能类似,也有正负,其正负有何意义?
提示:电势能为正值时,表明电荷在该处电势能大于零;当电势能为负值时,表明电荷在该处电势能比零小。
(3)为何说当电荷沿等势面移动时,电场力不做功?