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课件网) 课时2 电场能的性质 基础梳理 一、静电力做功和电势能 1.静电力做功 (1)特点:静电力做功与 无关,只与 有关。 (2)计算方法 ①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿 的距离。 ②WAB=qUAB,适用于 。 2.电势能 (1)定义:电荷在 中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到 位置时静电力所做的功。 实际路径 初末位置 电场方向 任何电场 电场 零势能 二、电势、等势面 1.电势 (1)定义:电荷在电场中某一点的 与它的 的比值。 电势能 电荷量 (2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于 ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。 (3)电势能具有 。通常把电荷离场源电荷 处的电势能规定为零,或把电荷在 表面的电势能规定为零。 电势能的减少量 相对性 无限远 大地 (3)矢标性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低)。 (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因 选取的不同而不同。 (5)电势是描述电场能的性质的物理量,决定于 本身,与试探电荷 。 2.等势面 (1)定义:电场中 的各点构成的面。 (2)特点 ①在等势面上移动电荷,静电力不做功。 ②等势面一定与电场线垂直,即与电场强度方向 。 ③电场线总是由电势 的等势面指向电势 的等势面。 ④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密)。 电势零点 电场 无关 电势相同 垂直 高 低 3.电势差 (1)电势差:电场中两点间 的差值叫做电势差,也叫 。 电势 电压 (2)电场中两点间的电势差与电势零点的选取 。 无关 -UBA (4)电势差是 ,UAB是正值,A点的电势比B点的电势 ;UAB为负值,A点的电势比B点的电势 。 (5)电荷q从A点移到B点,静电力做功WAB与AB间电势差UAB的关系为WAB= 。 标量 高 低 qUAB 考点一 电势、电势差、等势面的概念 夯实考点 (1)电势的相对性:电场中各点的电势是相对的,电势零点的电势为零;没有特殊说明时,一般以地面或无穷远处为电势零点。 (2)电势的标矢性:电势是标量,但有正负。正负反映电势的高低或大小(正电势大于负电势),不表示方向。 (1)若UAB>0,表示A点电势高于B点电势,若UAB<0,表示A点电势低于B点电势, UAB=-UBA。 (2)两点间电势差与电势零点选取无关。 (3)表达式WAB=qUAB普遍适用,计算过程中应注意将各物理量正负号一并代入。 (4)表达式U=Ed适用于匀强电场中的定量计算,且d是沿电场强度方向上的距离;电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。 3.等势面:电势相等的各点构成的面称为等势面。 (1)电势与电场线的关系:沿着电场线方向电势逐渐降低。 (2)等势面与电场线的关系:电场线与等势面相交处互相垂直。 答案:A 变式1:(多选)图中虚线a,b,c,d,f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是( ) A.平面c上的电势为零 B.该电子可能到达不了平面f C.该电子经过平面d时,其电势能为4 eV D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 AB 考点二 电势高低及电势能大小的比较 1.比较电势高低的方法 (1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低。 (3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低。 2.电势能大小的比较方法 (1)做功判断法 电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加(与其他力做功无关)。 (2)电荷电势法 正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大。 [典例2] (多选)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。a,b为电场中的两点,则( ) A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的 ... ...
