2018版高考物理大一轮温习 第七章节 静电场 基础课2 电场的能的性质讲义 新人教版

电势能、电势、等势面
1．电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较 高的等势面指向电势较低的等势面。
2．电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场 强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不 一定高。
3．电势能与电势的关系：正电荷在电势高的地方电势能大；负 电荷在电势低的地方电势能大。
解析 因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平 行于x轴指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂 线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势 为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量 异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向平行于x 轴向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为 负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电 势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功， C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点， 电场力做功相等，电势能变化相同，D错误。 答案 BC
1．[电场强度和电势的理解](2014·全国卷Ⅱ，19)(多选)关于静 电场的电场强度和电势，下列说法正确的是( ) A．电场强度的方向处处与等电势面垂直 B．电场强度为零的地方，电势也为零 C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
解析 电场中场强为零的位置是绝对的，而电势为零的位置是 人为选取的；再者场强的大小低，可 知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关，故C错 误。 答案 AD
2．电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的__电__势__能__E_p__与它的
___电__荷__量__q___的比值。 Ep
(2)定义式：φ＝_____q____。
(3)矢标性：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。
基础课2 电场的能的性质
知识点一、电势能、电势 1．电势能
(1)电场力做功的特点： 电场力做功与__路__径__无关，只与_初__、__末__位__置___有关。 (2)电势能 ①定义：电荷在_电__场___中具有的势能，数值上等于将电荷从 该点移到_零__势__能__位置时电场力所做的功。 ②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于 _电___势__能__的__减__少__量____，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。
3．[电场强度、电势和电势能的判断] (2015·海南单科，7)(多选) 如图1所示，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地 放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之 间，b点位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零。下列说 法正确的是( )
图1
A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能 的变化较大
等于电场强度与这两点沿_电__场__线__方向的距离的乘积。即
U＝Ed，也可以写作 E＝Ud 。 2．公式 U＝Ed 的适用范围：匀强电场。
[思考判断] (1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关。( ) (2)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。( ) (3)电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同。( ) (4)A、B两点的电势差是恒定的，所以UAB＝UBA。( ) (5)电场中，场强方向是指电势降落最快的方向。( ) (6)电势有正负之分，因此电势是矢量。( ) (7)电势的大小由电场的性质决定，与零电势点的选取无关。( ) (8)电势差UAB由电场本身的性质决定，与零电势点的选取无关。 () 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)√
方法技巧
1．电势高低常用的两种判断方法 (1)依据电场线的方向―→沿电场线方向电势逐渐降低。 (2)依据UAB＝φA－φB ―→UAB>0，φA>φB，UAB<0，φA<φB。
2．电势能大小的判断
将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Ep＝ 公式法 qφ，正Ep的绝对值越大，电势能越大；负Ep的
2．[等势面的理解](2016·全国卷Ⅲ，15)关于静电场的等势面， 下列说法正确的是( ) A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面处处相互垂直 C．同一等势面上各点电场强度一定相等 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的 等势面，电场力做正功
解析 若两个不同的等势面相交，则在交点处存在两个不同电 势数值，与事实不符，A错；电场线一定与等势面垂直，B对； 同一等势面上的电势相同，但电场强度不一定相同，C错；将 一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力 做负功，故D错。 答案 B
3．等势面 (1)定义：电场中__电__势__相__等___的各点组成的面。 (2)四个特点 ①等势面一定与_电__场__线___垂直。 ②在_同__一__等__势__面___上移动电荷时电场力不做功。 ③电场线方向总是从_电__势__高__的等势面指向__电__势__低__的等势 面。 ④等差等势面越密的地方电场强度__越__大_，反之_越__小__。
知识点二、电势差
1．定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，
_电__场__力__做__功__与移动电荷的__电__荷__量__的比值。 WAB
2．定义式：UAB＝____q_____。 3．电势差与电势的关系：UAB＝__φ_A_－__φ_B__，UAB＝－UBA。
知识点三、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差