如果在静电场中移动电荷需抵抗静电力做功

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高中物理必修三新教材讲义第1节电势能和电势

第十章静电场中的能量第1节电势能和电势[学习目标] 1.知道静电力做功与路径无关。

2.理解电势能的概念，认识电势能的相对性。

3.理解静电力做功与电势能变化的关系。

4.知道电势的定义方法、定义式和单位。

5.通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描述电场的物理量。

知识点一静电力做功的特点电势能如图所示，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，静电力做的功为多少？(2)若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？(3)试猜想静电力做功有什么特点。

提示(1)静电力F＝qE，静电力与位移间的夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝Fl AB cos θ＝qEl AM。

(2)在线段AM上静电力做的功W1＝qEl AM，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qEl AM。

(3)静电力做功与路径无关。

❶静电力做功的特点(1)静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W ＝qEl cos θ。

其中θ为静电力与位移方向之间的夹角。

(2)静电力做功的特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。

❷电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，用E p 表示。

(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量。

表达式：W AB ＝E p A －E p B 。

⎩⎨⎧静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。

(3)电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力所做的功。

(4)零势能位置：电场中规定的电势能为0的位置，通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为0。

1.对静电力做功特点的理解静电力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关。

该结论适用于任何静电场。

这与重力做功的特点相似。

2.对电势能的理解3.电势能增减的判断方法【例1】将带电荷量为6×10－6 C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点，克服静电力做了3×10－5 J 的功，再从B 点移到C 点，静电力做了1.2×10－5 J 的功，则：(1)电荷从A 点移到B 点，再从B 点移到C 点的过程中电势能改变了多少？(2)如果规定A 点的电势能为零，则该电荷在B 点和C 点的电势能分别为多少？(3)如果规定B 点的电势能为零，则该电荷在A 点和C 点的电势能分别为多少？答案 (1)增加了1.8×10－5 J (2)3×10－5 J 1.8×10－5 J(3)－3×10－5 J －1.2×10－5 J解析 (1)W AC ＝W AB ＋W BC ＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J ＝－1.8×10－5 J 。

静电力做功和电势能的关系

静电力做功和电势能的关系静电力是指由于电荷之间的相互作用而产生的力。

当两个带电体之间存在电荷差异时，它们之间就会产生静电力。

而静电力在物理学中是一种保守力，意味着它可以通过做功来改变电荷之间的位置关系。

静电力的大小与电荷之间的距离和电荷的大小有关。

根据库仑定律，两个电荷之间的静电力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

当两个电荷之间的距离越近，静电力就越大；当电荷量越大，静电力也越大。

当一个电荷受到静电力作用而沿某个方向移动时，静电力就对它做了功。

功是物理学中描述能量转化的概念，它表示力对物体的作用所产生的能量转移。

在这种情况下，静电力通过对电荷的作用使其具有了动能或势能。

电势能是指电荷由于位置而具有的能量。

在静电场中，电荷具有电势能，这是由于它与其他电荷之间的静电力相互作用所导致的。

当电荷从一个位置移动到另一个位置时，它的电势能会发生改变。

在静电场中，电势能的改变与电荷的移动路径无关，只与电荷的初始位置和最终位置有关。

根据电势能的定义，当电荷受到静电力作用而沿着力的方向移动时，它的电势能会减小。

换句话说，静电力对电荷做了负功，将电势能转化为了动能。

反之，当电荷受到静电力作用而与力的方向相反移动时，它的电势能会增加。

这时，静电力对电荷做了正功，将动能转化为了电势能。

总结起来，静电力对电荷做功，改变了电荷的位置关系，使其具有了动能或势能。

静电力和电势能之间的关系可以通过考虑电荷之间的相互作用和电荷的移动来理解。

静电力是一种保守力，它对电荷做的功可以转化为电势能，反之亦然。

这种关系在静电场中起着重要的作用，有助于我们理解电荷之间的相互作用和能量转化的过程。

值得注意的是，静电力做的功和电势能的改变是相互关联的，它们之间存在着数学上的联系。

具体来说，静电力做的功等于电势能的负改变。

这是由于功和电势能都是标量，且它们之间的关系可以通过数学公式来描述。

然而，为了遵守要求，本文不提供公式和具体计算方法。

新教材高中物理第10章静电场中的能量2

2．电势差1．理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。

2．掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系。

3．知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，并能进行有关计算。

4．知道等势面的定义，知道等势面与电场线的关系。

一、电势差1．定义：在电场中，两点之间01电势的差值，也叫作电压。

2．定义式：设电场中A 点的电势为φA ，B 点的电势为φB ，则它们之间的电势差U AB ＝02φA －φB ，U BA ＝03φB －φA ，显然U AB ＝04－U BA 。

3．电势差可以是05正值，也可以是06负值。

当A 点电势比B 点电势高时，U AB 为07正值，U BA 则为08负值。

4．选择不同的位置作为零电势点，电场中某点电势的数值可能09改变，但电场中某两点之间电势的差值10保持不变。

5．静电力做功与电势差的关系 (1)关系：W AB ＝11qU AB 或U AB ＝W ABq。

(2)证明：W AB ＝12E p A －E p B ＝qφA －qφB ＝13q (φA －φB )＝qU AB 。

二、等势面1．定义：在电场中电势01相同的各点构成的面叫作等势面。

2．等势面与电场线的关系：电场线跟等势面02垂直，并且由电势03高的等势面指向电势04低的等势面。

3．在同一个等势面上移动电荷时，静电力05不做功。

(1)电势差有正负，是矢量。

( )(2)电场中两点间的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关。

( ) (3)若U AB >0，说明从A 到B 电势降低。

( )(4)将电荷由A 点移到B 点，静电力做正功，则电势差为正值。

( )(5)把1 C 的正电荷从A 点移到B 点，静电力做功1 J ，则这两点间的电势差为1 V 。

( ) (6)若电荷由A 点移到B 点过程中，有静电力以外的力做功，不影响电势的变化。

( ) (7)由U AB ＝W ABq可知，U AB 与W AB 成正比，与q 成反比。

人教版高中物理必修第三册精品课件第10章静电场中的能量 2 电势差

位置有关,还与零电势点的选取有关。( × )
(2)电场中任意两点的电势差,与是否放入试探电荷有关。
( × )
(3)若电场中两点间的电势差UAB=1 V,则将单位电荷从A点
移到B点,静电力做功为1 J。( × )
(4)若UAB>0,说明φA>φB,但无法判断φA、φB的正负。( √ )
(5)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将电荷量为-q的电
课前•基础认知
一、电势差
1.电势差:电场中两点之间电势的差值。电势差也叫作
电压。
2.表达式:UAB= φA-φB 。
3.矢标性:电势差是标量 ,其正负表示两点电势的高
低。
,用符号V表示。
4.单位:在国际单位制中,单位为伏特

5.静电力做功与电势差的关系:UAB=
。
微判断 (1)电场中A、B两点的电势差,不仅与A、B两点的
点要克服静电力做功4×10-8 J,则M点电势φM为多少?若将该
电荷从M点移到N点,静电力做功14×10-8 J,则N点电势φN为
多少?M、N两点间的电势差UMN为多少?
答案:-2 V 5 V -7 V
解析:由

WSM=qUSM 得,USM=

=
-×-
-
V=2 V
-×
而 USM=φS-φM,所以 φM=φS-USM=(0-2) V=-2 V
垂直距离,也就是海拔,也称为绝对高度,而地面上某一点高出
另一点的垂直距离称为相对高度。
(1)选择不同的测量起点时,不同地方的高度和两个地方的
高度差会有怎样的变化?
(2)与等高线类似,在电场中选择不同的零电势点时,不同位
置的电势和两个位置的电势差又会有怎样的变化?

电势能与电势差-2024-2025学年高二物理上学期期中(鲁科版2019必修第三册)

静电力
________做的功与电荷量q的比值。
五
等势面
电势相等的各点构成的面。
1.定义：电场中__________
2.等势面的特点
不做功。
(1)在同一等势面上移动电荷时静电力________
垂直，并且由电势____
低的等
高的等势面指向电势____
(2)电场线跟等势面______
势面。
相交。
(3)两个不同的等势面永不______
六
匀强电场中电势差与电场强度的关系
电场强度与这两点
1.关系：在匀强电场中，两点间的电势差等于__________
沿电场方向的距离的乘积。
____________
2.关系式：UAB＝Ed。
电场强度与这两点
3.物理意义：匀强电场中两点间的电势差等于__________
荷来处理相关问题。
四
电场中的三类常见图像
4．两个点电荷、固定在x轴上，一带正电的试探电荷q在x轴上的电
势能分布如图所示，下列说法正确的是（ A ）
A．和的位置都在处的左侧
B．q在处受到的电场为最大
C．在x轴上q从处到处的过程中，电场力先做正功后做负功
三
电场线、等势面及运动轨迹问题
三
电场线、等势面及运动轨迹问题
三
电场线、等势面及运动轨迹问题
带电粒子运动轨迹问题的分析方法
1.从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电
场方向或电荷的正负。
2.结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功正负，从而确定
电势能、电势和电势差的变化等。
4.特点：(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的0电势的位置有

8.1静电场—高考物理回归课本基础知识填空

静电场—知识点填空1．电荷及起电方式（1）两种电荷①电荷的分类：电荷和电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电。

②电荷间的相互作用：同种电荷相互，异种电荷相互。

（2）摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带电，失去电子的物体则带电。

（3）感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或带电体，使导体靠近带电体的一端带电荷，远离带电体的一端带电荷，这种现象叫做静电感应，利用使金属导体带电的过程叫做感应起电。

2．电荷守恒定律和元电荷（1）电荷守恒定律：电荷既不会，也不会，它只能从一个物体转移到，或者从物体的一部分转移到；在转移过程中，电荷的保持不变。

（2）电荷守恒定律另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，保持不变；（3）元电荷：叫做元电荷，用e表示，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是，元电荷e的数值最早是由美国物理学家测得的，在我们的计算中，可取e C。

3．探究影响电荷间相互作用力的因素（1）实验现象：（如图下图所示）①小球带电荷量一定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度；②小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度；（2）实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而，随着距离的增大而；4．库仑定律（1）点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小，以致带电体的、及对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体可以看做；（2）库仑定律①内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成，与它们的距离的成反比，作用力的方向在；②公式：122q q F kr =，其中k =22N m /C ⋅，叫做静电力常量；③③适用条件：①；②；（3）库仑的实验①库仑扭秤实验是通过悬丝比较静电力F 大小的；实验结果发现静电力F 与距离r 的成反比；②库仑在实验中为研究F 与q 的关系，采用的是用两个的金属小球接触，电荷量的方法，发现F 与1q 和2q 的成正比。

鲁科版(2019)高中物理必修第三册2.1静电力做功与电势能-教案

静电力做功与电势能【教学重难点】1．理解电场力做功与电势能的关系。

2．通过电势能与重力势能的对比，能体会类比与创新在物理学研究中的重要性，感悟物理学的内在之美。

【教学过程】一、导入新课我们知道，在攀岩运动中，若攀岩者上升，则重力做负功；若攀岩者下降，则重力做正功。

重力做功的多少与攀岩者的始末位置有关，与攀岩路径无关。

那么，电荷在静电力作用下运动，若静电力对电荷做功，与重力做功有无相似之处？本节将学习静电力做功的特点，探究静电力做功与电势能变化之间的关系。

二、新知学习知识点一静电力做功的特点[观图助学]两辆完全相同的小汽车从山脚下的同一地点，沿不同的路径到山顶，重力做功一样吗？1．静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qE·l cosθ。

其中θ为静电力方向与位移方向之间的夹角。

2．特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。

以上结论不仅适用于匀强电场，而且也适用于非匀强电场。

[思考判断]（1）电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功的大小就可能不同。

（×）（2）正电荷沿着电场线运动，静电力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，静电力对负电荷做正功。

（√）知识点二电势能[观图助学]在甲、乙两图中，小球均从A点移到B点，甲图中小球的重力势能怎样变化？乙图中小球电势能怎样变化？1．概念：电荷在电场中具有的势能。

用E p表示。

2．大小：电荷在电场中某点的电势能，等于电荷从该点移到零电势能点静电力所做的功。

3．电势能与电场力做功的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B＝－ΔE p。

4．电势能的相对性：选择不同的零电势能点，电荷在电场中同一点的电势能的值是不同的（填“相同”或“不同”）。

[思考判断]（1）静电力做功，电势能一定变化。

（√）（2）静电力做正功，电荷的电势能减少，静电力做负功，电荷的电势能增加。

2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第10章静电场能量第1节电势能电势(5)

解析：电场强度为零的点，电势不一定为零，选项 A 错误；沿电场线方向电势降低，则同一电场线上的各点，电势一定不相等，选项 B 错误；匀强电场中各点的场强相同，但是任意两点间电势差不一定为零，选项 C 错误；负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，则电势能一定增加，选项 D 正确．故选 D.
3. (多选)如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．其中 A、B、C 三点的电场强度大小分别为 EA、EB、EC，电势分别为 φA、φB、φC，关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系下列说法中正确的是( AB )
能．等差等势面密的地方，电场线也密，电场强度也大．
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1. 判断题 (1)电势和电势能都是相对量． (2)3 V 的电势比－4 V 电势高． (3)电势的变化与参考平面的选取有关． (4)电场力做功与路径无关．
(√ ) (√ ) (× ) (√ )
2. 关于静电场，下列说法正确的是( D ) A. 电场强度为零的点，电势一定为零 B. 同一电场线上的各点，电势一定相等 C. 匀强电场中任意两点间电势差均为零 D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
(3)电场线与等势面□2 垂__直__，并由电势□3 _高_的等势面指向电势□4 低__的等
势面．
(4)电场线密的区域等差等势面□5 _密_，电场线疏的区域等差等势面□6 _疏_．
注意：等势面是为了形象描绘电场而假想的，实际上是不存在的．
【想一想】从教材图 1.4－5 能得出“等差等势面密的地方电场强度也大”这个结论吗？
4. 相对性：电势能的数值大小与□5 零__势__能__位置的选取有关，通常把电荷在离场源电荷 □6 _无__限_远__处__ 的电势能规定为零，或把电荷在 □7 _大__地__表__面_上__的电势能规定为零．

高中物理《静电场》知识点总结

高中物理《静电场》知识点总结一、电场基本规律1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。

（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

（2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19c——密立根测得e的值。

2、库伦定律：（1）定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

（2）表达式：k=9.0×109n·m2/c2——静电力常量（3）适用条件：真空中静止的点电荷。

二、电场力的*质——电场强度1、电场的基本*质：电场对放入其中的电荷有力的作用。

2、电场强度e：（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力f与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。

（2）定义式：e与f、q无关，只由电场本身决定。

（3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷受到的电场力。

方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与e的方向相反。

（4）单位：n/c,v/m1n/c=1v/m（5）其他的电场强度公式1点电荷的场强公式：——q场源电荷2匀强电场场强公式：——d沿电场方向两点间距离（6）场强的叠加：遵循平行四边形法则3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的理想模型，实际上是不存在的（2）电场线的特点：1电场线起于正电荷（无穷远），止于（无穷远）负电荷2不封闭，不相交，不相切。

3沿电场线电势降低，且电势降低最快。

一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。

4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面（3）几种特殊电场的电场线三、电场能的*质——电势1、电场能的基本*质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。

2、电势能ep：（1）定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相互作用，由位置决定的能量。

新教材人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量知识点考点总结及配套习题含解析

第十章静电场中的能量1、电势能和电势一静电力做功特点1.电场力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。

2.电场力做功正负的判定:(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。

(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。

此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。

夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。

(3)根据电势能的变化情况判断。

由电场力做功与电势能变化的关系可知:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。

(4)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。

根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。

【典例示范】如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。

现将一带正电的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则( )A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.因不知道+Q的具体数值,故无法进行判断【解题探究】(1)在匀强电场中,电场力做功只与初、末位置有关,与路径无关。

(2)此结论对非匀强电场同样适用。

【解析】选B。

因为电场力做功只与初、末位置有关,而与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程中,电场力做功相等。

B正确,A、C、D错误。

【素养训练】1.如图所示,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。

一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。

下列说法正确的是( )A.该过程中电场力做的功为0B.该过程中电场力做的功为Eq lC.该过程中电场力做的功为EqdD.该过程中电场力做的功为Eq【解析】选D。

物理选修31人教全程导学笔记第一章静电场4电势能和电势

4 电势能和电势知识内容电势能和电势考试要求必考加试 bc课时要求1.了解静电力做功的特点，了解静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念，能根据电场线判断电势高低.3.了解等势面的概念.一、静电力做功的特点1．静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W ＝qEl cos θ.其中θ为静电力与位移之间的夹角． 2．特点：在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关．二、电势能1．电势能：电荷在电场中具有的势能，用E p 表示．2．静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量．表达式：W AB ＝E p A －E p B .⎩⎪⎨⎪⎧静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加. 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功． 4．电势能具有相对性电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．三、电势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＝E p q.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．电势高低的判断：沿着电场线的方向电势逐渐降低．5．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．6．电势的相对性：零电势点的规定原则，一般选大地或离场源电荷无限远处的电势为0，只有规定了电势零点才能确定某点的电势大小．四、等势面1．定义：电场中电势相同的各点构成的面．2．等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功(选填“做功”或“不做功”)．(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直．(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)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．(×)(2)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．(√)(3)电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加．(√)(4)正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少．(×)(5)电荷在电势高处具有的电势能大．(×)(6)沿电场线方向电势降低，与试探电荷的电性无关．(√)2.如图1所示，把电荷量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能________(选填“增大”或“减小”)．若A点电势为φA＝15 V，B点电势为φB＝10 V，则电荷在A点和B点具有的电势能分别为E p A＝__________ J，E p B＝__________ J，此过程电场力所做的功W AB＝__________ J.图1答案增大－7.5×10－8－5×10－8－2.5×10－8解析电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增大．E p A＝qφA＝－5×10－9×15 J＝－7.5×10－8 JE p B＝qφB＝－5×10－9×10 J＝－5×10－8 JW AB＝E p A－E p B＝－2.5×10－8 J.一、静电力做功与电势能[导学探究](1)如图2所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A移动到B，静电力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B点，静电力做的功为多少？(设AM＝L)图2(2)若q沿任意曲线从A点移动到B点，静电力做的功为多少？由此可得出什么结论？(3)对比电场力做功和重力做功的特点，它们有什么相同之处？重力做功引起重力势能的变化，电场力做功引起什么能的变化？答案(1)静电力F＝qE，静电力与位移夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝F·|AB|cos θ＝qEL.在线段AM上静电力做的功W1＝qEL，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1＋W2＝qEL.(2)W＝qEL.电荷在匀强电场中沿不同路径由A点运动到B点，静电力做功相同．说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关．(3)电场力做功与重力做功都与路径无关．电场力做功引起电势能的变化．[知识深化]1．静电力做功的特点(1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关，这与重力做功特点相似．(2)静电力做功的特点不受物理条件限制，不管静电力是否变化，是否是匀强电场，是直线运动还是曲线运动，静电力做功的特点不变．2．电势能(1)电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷在电场中某点的电势能．(2)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关．确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置．(3)电势能是标量，有正负但没有方向．电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能，电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能．3．静电力做功与电势能变化的关系(1)W AB＝E p A－E p B.静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加．(2)正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小．例1在电场中，把电荷量为4×10－9 C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8 J，以下说法中正确的是()A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8 JB ．B 点电势是15 VC ．电荷的电势能增加了6×10－8 J D ．电荷的电势能减少了6×10－8 J 答案 C解析电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势能点，B 点的电势、电荷在B 点的电势能才有确定的数值，故选项A 、B 错误；由于电荷从A 点移到B 点的过程中克服静电力做功6×10－8 J ，故电荷的电势能应该是增加了6×10－8 J ，选项C 正确，选项D 错误．二、电势[导学探究] 如图3所示的匀强电场，电场强度为E ，取O 点为零势能点，A 点距O 点的距离为l ，AO 连线与电场强度反方向的夹角为θ.图3(1)电荷量分别为q 和2q 的试探电荷在A 点的电势能分别为多少？ (2)电势能与电荷量的比值是否相同？(3)电势能与电荷量的比值与试探电荷的电荷量是否有关系？答案 (1)电荷量为q 和2q 的试探电荷在A 点的电势能分别为Eql cos θ、2Eql cos θ. (2)电势能与电荷量的比值相同，都为El cos θ. (3)与试探电荷的电荷量无关． [知识深化]1．电势的相对性：电场中某点的电势是相对的，它的大小和零电势点的选取有关．在物理学中，常取离场源电荷无限远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零．2．电场的固有性：电势φ是表示电场的能的性质的物理量，电场中某点的电势φ取决于电场本身，而与在该点是否放有电荷、电荷的电性及电荷量均无关．3．电势的标量性：电势虽然有正负，但电势是标量．电势为正值表示该点电势高于零电势，电势为负值表示该点电势低于零电势，正负号不表示方向．4．电势的定义式：φ＝E pq，公式中的E p 、q 在运算时均需代入正、负号．例2 将一正电荷从无穷远处移入电场中M 点，电势能减少了8.0×10－9 J ，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N 点，电势能增加了9.0×10－9 J ，则下列判断中正确的是( )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为零，则正电荷在M 点的电势能为－8×10－9 J ，负电荷在N 点的电势能为9×10－9 J ．由φ＝E pq 知，M 点的电势φM ＜0，N 点的电势φN ＜0，且|φN |＞|φM |，即φN＜φM ＜0，故C 正确．电势高低的判断方法1．电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．2．电势能判断法：由φ＝E pq 知，对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高．三、等势面[导学探究] (1)类比地图上的等高线，简述什么是等势面？(2)当电荷从同一等势面上的A 点移到B 点时，电荷的电势能是否变化？电场力做功情况如何？答案 (1)电场中电势相等的各点构成的面 (2)不发生变化电场力不做功 [知识深化]1．等势面的特点及应用(1)在等势面上移动电荷时静电力不做功，电荷的电势能不变． (2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面． (3)任意两个等势面都不相交． 2．几种常见电场的等势面(如图4所示)图4(1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面．(2)等量异号点电荷的等势面：点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一条等势线．(3)等量同号点电荷的等势面：等量正点电荷连线上，连线中点电势最低，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低；等量负点电荷连线上，连线中点电势最高，两点电荷连线的中垂线上该点的电势最低，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越高．(4)匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面．例3空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图5所示，a、b、c、d为电场中的4个点．则()图5A．P、Q两点处的电荷等量同号B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少答案D解析根据题图可知，该电场是等量异号点电荷的电场，故A错误．根据电场的对称性，a、b两点的电场强度大小相等，而方向不同，故B错误；c点所在等势面距离P点(正电荷)比d 点所在等势面距离P点近，c点的电势较高，故C错误；负电荷从a到c，电场力做正功，所以电势能减少，故D正确．1．(电势的理解)(2017·浙江4月选考·2)下列各组物理量中均为矢量的是()A．路程和位移B．速度和加速度C．力和功D．电场强度和电势答案B解析位移是矢量，但路程是标量，故A错误；速度与加速度都是矢量，故B正确；力是矢量，但功是标量，故C错误；电场强度是矢量，但电势是标量，故D错误．2．(电势的概念)关于电势，下列说法不正确的是()A．电场中某点的电势大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时，电场力所做的功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．电势是描述电场的能的性质的物理量答案C解析由电势的定义可知A正确；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，它是描述电场的能的性质的物理量，故D正确．3．(电场力做功与电势能的变化)如图6所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点，下列说法正确的是()图6A．静电力做正功，电势能增加B．静电力做负功，电势能增加C．静电力做正功，电势能减少D．静电力做负功，电势能减少答案C解析正电荷所受静电力方向与电场线方向相同，当带正电的点电荷沿电场方向从A点移动到B点时，静电力做正功，电势能减少，选项C正确．4．(电场力做功与电势能的变化)一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6 J的功，那么()A．电荷在B处时将具有5×10－6 J的电势能B．电荷在B处将具有5×10－6 J的动能C．电荷的电势能增加了5×10－6 JD．电荷的动能增加了5×10－6 J答案D解析电场力对电荷所做的功等于它的电势能的减少量，故电场力做了5×10－6J的功，电荷的电势能一定减少了5×10－6 J，但电荷在B处的电势能无法确定，A、C错误；根据能量守恒可知，电荷的动能一定增加了5×10－6 J，但电荷在B处的动能无法确定，B错误，D正确．5．(等势面)某电场中的等势面如图7所示，下列关于该电场的描述正确的是()图7A．负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C．电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D．正电荷由A移动到C，电场力做负功答案C解析负电荷在电势越高的位置电势能越小，B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，负电荷在A、B两点处的电势能相同，故A错误，C正确；正电荷由A移动到C，电场力做正功，D错误．一、选择题考点一电势的概念及电势高低的判断1．关于电势的高低，下列说法正确的是()A．沿着电场线的方向电势逐渐降低B．电势降低的方向一定是电场线的方向C．正电荷只在电场力的作用下，一定向电势低的地方移动D．负电荷只在电场力的作用下，由静止释放，一定向电势低的地方移动答案A解析沿着电场线的方向电势逐渐降低，故A正确；电势降低的方向不一定是电场线的方向，故B错误；若正电荷具有初速度，即使只受电场力作用，也可由低电势点向高电势点移动，故C错误；负电荷只在电场力的作用下由静止释放，一定向电势高的地方移动，故D错误．2．下列四个图中，a、b两点电势相等、电场强度也相同的是(B中虚线为等势面，C、D中a、b两点在两点电荷连线的中垂线上且关于两点电荷的连线对称)()答案D解析匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇等间距的平行平面，A中a、b两点不在同一等势面上，所以，这两点的电势是不相等的，但这两点的场强相等；B中a、b两点在同一个等势面上，电势相等，但这两点的场强大小相等、方向不同；C中a、b两点对称于两电荷的连线，所以电势相等，但在中垂线上场强的方向是平行于中垂线的，而且都指向外侧，故两点的场强方向不同；D中a、b两点的电势相等，而且场强的方向相同、大小相等，故本题选D.3．(2016·浙江10月选考·8)如图1为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点．下列判断正确的是()图1A．M、N、P三点中N点的场强最大B．M、N、P三点中N点的电势最高C．负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点答案A解析电场线的疏密反映了电场的强弱，所以N点场强最大，选项A正确；顺着电场线的方向，电势降低，M点的电势最高，选项B错误；根据E p＝qφ，φM>φP>φN可知，负电荷在M 点的电势能小于在N点的电势能，选项C错误；正电荷在M点自由释放，电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不沿电场线，选项D错误．4．图2甲中AB是某电场中的一条电场线．若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图象如图乙所示．关于A 、B 两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是( )图2A ．φA >φB ，E A >E BB ．φA >φB ，E A <E BC ．φA <φB ，E A >E BD ．φA <φB ，E A <E B答案 C解析负电荷从A 由静止释放(初速度为0)后，能加速运动到B ，说明负电荷受到的电场力方向从A 指向B ，那么电场方向就是由B 指向A ，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以A 、B 两点的电势关系是φA <φB ，负电荷从A 运动到B 的过程中，它的加速度是逐渐减小的(题图乙中曲线切线的斜率表示加速度)，由牛顿第二定律知，负电荷从A 到B 时，受到的电场力是逐渐减小的，由E ＝F q知，E A >E B ，C 正确．考点二电场力做功与电势能的变化5．在静电场中，将一正电荷从a 点移到b 点，电场力做了负功，则( )A ．该电荷的电势能一定减小B ．b 点的电势一定比a 点高C ．电场线方向一定从b 指向aD ．b 点的电场强度一定比a 点大答案 B解析电场力做负功，电势能一定增加，A 项错误；由φ＝E p q知，正电荷在电势能越大处电势越高，B 项正确；b 点电势高于a 点，但电场线方向不一定从b 指向a ，C 项错误；场强大小与电势高低无关，D 项错误．6. (2016·余杭、萧山、新登、昌化四校高二第二学期期中)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3所示，金属球表面的电势处处相等．a 、b 为电场中的两点，则以下说法错误的是( )图3A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．试探电荷－q在a点的电势能比在b点的大D．将试探电荷＋q从a点移到b点的过程中，电场力做正功答案C解析电场线的疏密表示电场的强弱，由于a点所在处的电场线密，故a点的电场强度比b 点的大，选项A正确，不符合题意；由沿电场线方向电势越来越低知，a点的电势比b点的高，选项B正确，不符合题意；负电荷在电势高处电势能小，故试探电荷－q在a点的电势能比在b点的小，选项C错误，符合题意；将试探电荷＋q从a点移到b点的过程中，电场力做正功，选项D正确，不符合题意．7．(2016·浙江4月选考·13)如图4所示，真空中有两个点电荷Q1＝＋9.0×10－8C和Q2＝－1.0×10－8 C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x＝0处，Q2位于x＝6 cm处．在x轴上()图4A．场强为0的点有两处B．在x>6 cm区域，电势沿x轴正方向降低C．质子从x＝1 cm运动到x＝5 cm处，电势能增大D．在0<x<6 cm和x>9 cm的区域，场强沿x轴正方向答案D解析根据场强叠加，在两点电荷之间，电场方向一致，所以不会出现场强为零的地方，也不会出现在Q1的左侧，所以只能有一处，即Q2的右侧，A错误；在两点电荷之间，合电场方向沿x轴正方向，所以质子受到的电场力方向沿x轴正方向，从x＝1 cm到x＝5 cm处，电场力做正功，所以电势能减小，所以C错误；由k|Q2|(x－6)2＝k Q1x2可知，出现场强为零的位置为x＝9 cm.在6～9 cm之间，场强沿x轴负方向，在x>9 cm区域，场强沿x轴正方向，在x>6 cm区域，电势沿x轴正方向先升高，后降低，故B错误，D正确．8．(多选)两个带等量正电荷的点电荷，分别固定在图5中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则()图5A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零答案BC解析q由A向O运动的过程中，电场力的方向始终由A指向O，但力的大小变化，所以电荷q做变加速直线运动，电场力做正功，q通过O点后在电场力的作用下做变减速运动，所以q到O点时速度最大，动能最大，电势能最小，因无限远处的电势为零，则O点的电势φ>0，所以q在O点的电势能不为零，故选项B、C正确，选项A、D错误．考点三等势面、电场力做功与电势能、电势的综合9.如图6所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面．A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是()图6A．A点场强与B点场强相同B．C点电势高于B点电势C．将电子从A点沿虚线移到B点，电场力不做功D．将质子从A点移到C点，其电势能增加答案C解析A、B两点场强大小相等、方向不同，A项错误；A、B两点电势相等，均高于C点电势，B项错误；A、B在同一等势面上，将电子从A点沿虚线移到B点，电势能不变，电场力不做功，C项正确；由于φA＞φC，质子带正电，故由A点到C点，质子的电势能减少，D 项错误．10．(多选)某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图7所示，O、M、N为电场中的三个点，则由图可得()图7A．M点的场强小于N点的场强B．M点的电势低于N点的电势C．将一负电荷由O点移到M点，电势能增加D．将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同答案BC解析由题图可知，M处电场线比N处密，则M点的场强大于N点的场强，A错误；等势线垂直于电场线，在M处作一等势线，可以发现N点处于比该等势线电势高的位置，则M 点的电势低于N点的电势，B正确；同理，O点电势比M点电势高，则将一负电荷从O点移到M点，电势能增加，C正确；M、N点电势不相等，则将一正电荷从O点分别移到M、N点时，电场力做功不相等，D错误．11．(多选)如图8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8A．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二、非选择题12．(电场力做功与电势能的变化)如图9所示的匀强电场中，有A、B、C三点，AB＝5 cm，BC＝12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角．一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从A 移到B ，电场力做功为W 1＝1.2×10－7 J ．求：图9(1)匀强电场的电场强度E 的大小．(2)该电荷从B 到C ，电荷的电势能改变多少？答案 (1)60 N/C (2)减少1.44×10－7 J解析 (1)由W 1＝qE ·AB 得，该电场的电场强度大小为：E ＝W 1q ·AB ＝ 1.2×10－74×10－8×5×10－2N /C ＝60 N/C(2)该电荷从B 到C ，电场力做功为：W 2＝F ·BC ·cos 60°＝qE ·BC ·cos 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J ＝1.44×10－7 J所以，该过程电荷的电势能减少1.44×10－7 J.13．(电场力做功与电势能、电势的综合)将一个电荷量为－2×10－8 C 的点电荷，从零电势点S 移到M 点要克服静电力做功4×10－8 J ，则M 点电势能E p M 是多少？M 点电势φM 是多少？若将该点电荷从M 点移到N 点，静电力做功14×10－8 J ，则N 点电势φN 是多少？答案 4×10－8 J －2 V 5 V解析由W SM ＝E p S －E p M 得E p M ＝E p S －W SM ＝4×10－8 J由E p M ＝qφM ，得φM ＝E p M q ＝4×10－8－2×10－8 V ＝－2 V W MN ＝E p M －E p N ，得E p N ＝E p M －W MN ＝－10×10－8 J由E p N ＝qφN 得φN ＝E p N q ＝－10×10－8－2×10－8 V ＝5 V.。

新教材高中物理第1章静电场4电场力的功电势能课件教科版必修第三册

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2．地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00×10－4 kg、带电荷量为－1.00×10－7 C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m。对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)( )
提示：(1)静电力F＝qE，静电力与位移夹角为θ，静电力对试探电荷q做的功W＝F·|AB|cos θ＝qE·|AM|。(2)在线段AM上静电力做的功W1＝qE·|AM|，在线段MB上静电力做的功W2＝0，总功W＝W1 ＋W2＝qE·|AM|。(3)W＝qE·|AM|。(4)电荷在匀强电场中沿不同路径由A点运动到B点，静电力做功相同。说明静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。
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3．如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，在电场力和重力作用下沿图中虚线由A运动至 B，其能量变化情况是( )
A．动能减少，重力势能增加，电势能减少 B．动能减少，重力势能增加，电势能增加 C．动能不变，重力势能增加，电势能减少 D．动能增加，重力势能增加，电势能减少
NO.3 当堂达标·夯基础
1．(多选)一带电粒子射入一正点电荷的电场中，其运动轨迹如图所示，粒子从A运动到B，则( )
A．粒子带负电 B．粒子的动能一直变大 C．粒子的加速度先变小后变大 D．粒子在电场中的电势能先变小后变大
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AD [根据运动轨迹可知，粒子带负电，粒子的动能先变大后变小，粒子的加速度先变大后变小，选项A正确，B、C错误；粒子在电场中运动，电场力先做正功后做负功，粒子的电势能先变小后变大，选项D正确。]
1．电场力做功正、负的判定 (1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力不做功。

新教材人教版高中物理必修第三册第10章静电场中的能量知识点考点重点难点提炼汇总

第10章静电场中的能量1.电势能和电势 (1)2.电势差 (5)3.电势差与电场强度的关系 (11)4.电容器的电容 (14)5.带电粒子在电场中的运动 (21)1.电势能和电势一、静电力做功的特点1．特点：静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。

2．在匀强电场中静电力做功：W AB ＝qE ·L AB cos θ，其中θ为静电力与位移间的夹角。

二、电势能1．概念：电荷在静电场中具有的势能。

用E p 表示。

2．静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量，W AB ＝E p A －E p B 。

⎩⎨⎧ 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。

3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。

4．零势能点：电场中规定的电势能为零的位置，通常把离场源电荷无限远处或大地处的电势能规定为零。

三、电势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．定义式：φ＝E p q。

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：电场中各点电势的大小，与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取离场源电荷无限远或大地为零电势位置。

(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。

考点1：静电力做功和电势能的变化1．电场力做功正、负的判定(1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功；夹角为直角时，电场力不做功。

(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。

此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。

夹角是锐角时，电场力做正功；夹角是钝角时，电场力做负功；电场力和瞬时速度方向垂直时，电场力不做功。

(3)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断。

根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功。

高考物理复习：静电场中能的性质

考向1 静电力做功与电势能的关系
例1 (多选)(2020·全国卷Ⅲ·21)如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点.下列说法正确的是 A.沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大
√B.沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小 √C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
Ep (2)定义式：φ＝ q . (3)标矢性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比_零__电_
__势__高(低). (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而
不同.
4.静电力做功与电势能变化的关系 (1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB.静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少. (2)电势能的大小：由WAB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，则EpA＝WAB，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功.
电势差与电场强度的关系
梳理必备知识
1.电势差 (1)定义：在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差.
WAB (2)定义式：UAB＝ q . 2.电势差与电势的关系 UAB＝ φA－φB ，UAB＝－UBA. 3.匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)UAB＝Ed，d为 A、B两点沿电场方向的距离 . (2)沿电场方向电势降低得最快.
判断正误
1.电场强度为零的点，电势一定为零.( × ) 2.电势有正负之分，但电势是标量.( √ ) 3.沿电场线的方向电场强度越来越小，电势逐渐降低.( × )
提升关键能力 1.求静电力做功的四种方法

静电场中电荷能量的转化

静电场中电荷能量的转化静电场是指由电荷产生的电场，其中电荷的能量在电场中能够发生转化。

本文将探讨静电场中电荷能量的转化过程及其应用。

1. 静电场的基本概念静电场是指由静止电荷所产生的电场，它是一种没有电荷流动的电场。

在静电场中，电荷会受到电场力的作用，从而发生能量的转移和转化。

2. 电荷在静电场中的能量转化当一个电荷在静电场中移动时，它会受到电场力的作用，从而具有动能。

当电荷移动到另一个位置时，其动能会转化为电势能。

这是由于静电力的做功将电荷从一个位置移动到另一个位置，同时改变了电荷在电场中的位置和电势能。

3. 能量守恒定律在静电场中的应用能量守恒定律是物理学中的基本原理之一，它适用于各种物理现象包括静电场中的电荷能量转化。

根据能量守恒定律，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

在静电场中，电荷的动能转化为电势能，符合能量守恒定律。

4. 静电场中电荷能量转化的应用静电场中电荷能量的转化过程在现实生活中有许多应用。

例如，静电机是一种利用静电效应将机械能转化为电能的装置。

通过静电机，可以将物体带上静电，使其具有较高的电势能。

另外，静电场中电荷能量转化的过程也应用于电容器等电子元件的工作原理中。

5. 静电场中电荷能量转化的研究和发展静电场中电荷能量转化的研究对于理解静电场的性质和应用有着重要的意义。

科学家们通过实验和理论研究，深入探索了静电场中电荷能量转化的机制和规律。

这些研究不仅推动了科学的发展，也为相关技术的创新提供了理论基础。

总结：静电场中电荷能量的转化是一种在电荷运动过程中发生的能量转移和转化现象。

电荷的动能转化为电势能，符合能量守恒定律。

该转化过程在静电机、电容器等装置和元件中有重要的应用。

对静电场中电荷能量转化的研究有助于深入理解静电场的性质和应用，并为相关技术的发展提供了理论基础。

第10章静电场中的能量(单元知识清单)高二物理(人教版2019)

第10章必备知识清单§1电势能和电势1、在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。

计算式：W电＝qEd，其中d为带电体在沿电场方向的位移。

2、电势能（符号E P）：电荷在电场中具有的势能，是标量3、静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即W AB=−∆E p=−(E pB−E pA)=E pA−E pB。

●当W AB＞0，则E pA＞E pB，表明电场力做正功，电势能减小；●当W AB＜0，则E pA＜E pB，表明电场力做负功，电势能增加。

4、电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关。

通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。

5、电势能具有系统性，为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。

●电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。

●选择不同的零势能面，对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是不相同的。

6、电势（符号 φ）：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。

●定义式：φ=E pq●单位：伏特（V），1V＝1J/C。

●电势是标量，有正负，负电势表示该处的电势比零电势低。

7、电势具有相对性，确定某点的电势，应先规定电场中某处电势为零，通常取大地或无穷远处的电势为零。

8、沿电场线方向，电势降低最快。

判断电势高低的基本方法：①沿电场线方向，电势越来越低。

②正电荷在电势能大的地方电势高，负电荷相反。

③静电力对正电荷做正功，则电势降低。

④离带正电的场源电荷越近的点，电势越高。

9、在等量异种点电荷的电场中，①沿点电荷的连线由正电荷到负电荷，电势逐渐降低。

②两点电荷连线中垂线上，电势均相等（若取无穷远处电势为0，则中垂线上电势处处为0）。

10、在等量同种正点电荷的电场中，①两电荷连线上，由正电荷到连线中点O电势逐渐降低，且关于O点对称。

②两电荷连线中垂线上，由中点O向两侧电势到无限远电势逐渐降低，且关于O点对称。

静电力做功与电势差的关系公式

静电力做功与电势差的关系公式静电力是指由于电荷之间的相互作用而产生的力。

在静电场中，电荷在电场中移动时会受到静电力的作用，从而进行功。

而电势差是指在电场中两点之间的电势能差异，是电场对电荷做功的功率。

本文将探讨静电力做功与电势差之间的关系，并给出相应的公式。

我们来回顾一下静电力的定义。

静电力的大小与电荷之间的距离和电荷的大小有关。

根据库仑定律，两个电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成反比，与电荷的大小的乘积成正比。

静电力的计算公式可以表示为：F = k * (q1 * q2) / r^2其中，F表示静电力的大小，k是库仑常数，q1和q2分别是两个电荷的大小，r是它们之间的距离。

静电力做功与电势差之间存在着密切的关系。

当电荷在电场中从一个点移动到另一个点时，它会受到静电力的作用，从而进行功。

这个功可以用电势差来表示。

电势差是指在电场中两点之间的电势能差异。

当电荷从一个点移动到另一个点时，它的电势能会发生改变。

电势差的计算公式可以表示为：ΔV = V2 - V1其中，ΔV表示电势差，V2和V1分别是两个点的电势。

根据电势差的定义，我们可以将静电力做功与电势差之间的关系表示为：W = q * ΔV其中，W表示静电力做功的大小，q是电荷的大小，ΔV是两点之间的电势差。

从上述公式可以看出，静电力做功的大小与电势差成正比，而与电荷的大小无关。

这意味着，在相同的电势差下，不同大小的电荷所做的功是相同的。

另外，如果电势差为零，即两点的电势相等，那么静电力所做的功也将为零。

静电力做功与电势差之间的关系可以通过一个简单的例子来说明。

假设有两个点A和B，它们之间的电势差为ΔV。

现在有一个电荷q 从点A沿着电场方向移动到点B。

根据公式W = q * ΔV，我们可以得到静电力做功的大小为W = q * ΔV。

从上述例子可以看出，当电势差为正时，电荷会从高电势点向低电势点移动，静电力会对电荷做正功。

而当电势差为负时，电荷会从低电势点向高电势点移动，静电力会对电荷做负功。