电场能的性质复习课件演示文稿
第二讲电场的能的性质优秀PPT文档
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
2、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。
p
类比于重力做功与重力势能的关系，静电力做功与电势能有什么关系呢？
（3）电场线总是从 电势高的等势面
指向电势低的等势面
类比于重力做功与重力势能的关系，静电力做功 1、定义：由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，用Ep表示。
WABEpAEpB EpB 0 WAB EpA
如果规定电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的电 势能等于WAB
3、电场中某点电势能的求解方法： 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该 点移动到零势能位置时所做的功。
要确定电荷在电场中某点的电势能的数值，必须 先确定零电势能参考位置。
4、例题总结：
A
1V=1J/C
+
B
以点电荷为球心的一簇球面
对电场中的不同位置，这个比值一般是不同的
电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性
注意：电势可以是正值，也可以是负值，正值表示该点电势比零电势高，负值表示该点电势比零电势低。
3、单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V
1V=1J/C
3、单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V
（2）在同一等势面上移动电荷时 静电力不做 功。
（3）电场线总是从 电势高的等势面 指向电势低的等势面
（4）在同一电场中，任意两个等势面不会 相 交 ，不会 相切 。
精品课件！
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（二）电势差
1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压
2、静电力做功与电势差的关系：
WABqUAB 或
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热身体验 1. (2013·漳州模拟)如图所示，正点电荷(电荷量为Q)产生 的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为q的 正点电荷从B移到A，则( )
第2讲 电场的能的性质
本节目录
基
要
考
技
知
础
点
点
法
能
再
透
探
提
演
现
析
究
炼
练
对
直
讲
思
轻
点
击
练
维
巧
自
高
互
升
夺
测
考
动
华
冠
基础再现对点自测
知识清单 一、电场力做功和电势能 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与_实__际__路__径__无关，只与_初__末__位__置__有关. (2)计算方法 ①W＝qEd，只适用于匀强电场,其中d为沿_电__场__方__向__的距离. ②WAB＝qUAB，适用于__所__有__电__场___．
场强为零，电 势差一定为零; 电势差为零,场 强不一定为零
场强为零,电势 能不一定为零; 电势为零,电势
能一定为零
联系
匀强电场中UAB＝Ed(d为A、B间沿场强方向的距离)；电
势沿着场强方向降低最快；UAB＝φA－φB；φ＝ Ep ；
WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
q
目录
即时应用1 (2011·高考海南卷)关于静电场，下列说法正确 的是( ) A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势一定为零 C．同一电场线上的各点，电势一定相等 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 解析：选D.零电势的位置是人为选定的，与物体是否带电无 关，A错误．电场强度是电势随空间的变化率，二者的大小 之间无直接联系,B错误.沿电场线的方向电势是逐渐降低的, C错误.由于负电荷在电势越低处电势能越大，故D正确．
电场能的性质复习课件
相互 关系
场强为 零的地 方电势 不一定 为零
零场强区域两 电势为零的 点电势差一定 地方场强不 为零,电势差 一定为零 为零的区域场 强不一定为零
场强为零,电 势能不一定为 零,电势为零, 电势能一定为 零
联系
【特别提示】
电势、电势差、电势能、电场力的功、电荷量等物理量均为
标量,它们的正负意义不全相同,要注意比较区别,而矢量的正
算出的W也有正负之分,能表示电场力做正、负功;也可以只代
q、U的绝对值,然后根据电场力的方向和电荷移动方向判断功 的正负.
热点二 电势高低及电势能大小的比较方法
1. (1)沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势 面指向电势低的等势面.
(2)判断出 U AB的正负 ， 再由U AB A B， 比较 A 、 B的大 小， 若U AB＞0， 则 A＞ B， 若U AB＜0， 则 A＜ B .
C.粒子在A、B、C三点的电势能大小关系EpC>EpB>EpA
D.粒子由A运动到B和由B运动到C静电力做的功相等 解析 A、B、C三点的场强关系为EC>EB>EA,A对;由A到C的 过程,静电力一直做正功,B对;静电力做正功,电势能减小,EpC <EpB<EpA,C错;UAB≠UBC,D错.
答案
AB
进行比较.
电场强度 描述电场 的力的性
电势 描述电场 的能的性
电势差 描述电场 做功的本
电势能 描述电荷在电 场中的能量,电
意 义
质
质
领
荷做功的本领
若B点电
定义
F E q
势为0， 则 U AB WAB q A U AB A 0
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题型2 匀强电场中等势面与电场线及电势差与场强的关系【
例2】 如图4所示,匀强电场中有a、b、c三点.在以它们
热点三 电场强度、电势、电势差、电势能的比较 电场强度、电势、电势差、电势能都是用来描述电场性质的 物理量,它们之间有密切的联系,但也有很大的差别,现列表 进行比较.
电场强度 电势
电势差
电势能
意义
描述电场的 力的性质
描述电场的能 的性质
描述电场做功 的本领
描述电荷在电场中的 能量,电荷做功的本 领
联系
【特别提示】 电势、电势差、电势能、电场力的功、电荷量等物理量均为 标量,它们的正负意义不全相同,要注意比较区别,而矢量的正负 一定表示方向.
题型探究
题型1 电势、电势能变化、电场力做功综合问题
【例1】 如图2所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对
称线上的两点.下列说法正确的是
()
图2 A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强 C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
图6 (1)小球到B时的加速度大小. (2)B和A两点的电势差.(用Q和L表示).
解析
(1)A点时：mg
sin 30。
k
Qq L2
maA
B点时k
Qq ( L)2
mg
sin 30。
maB
2
把aA
g 4
, 代入得aB
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D．带电粒子从A点分别沿对角线A→C′与沿路径 A→B→B′→C′移到C′点电场力做功相同
例4．一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虑线
所示，电场方向竖直向量的变化情况为（ C ） A．动能能减少
《电场能的性质》复习
基本概念
电势能: 电荷在电场中所具有的与电荷的位置 有关的势能
电势: 电荷在电场中所具有的电势能与电量 的比值
电势差: 电场中两点间电势的差值 等势面: 电场中电势相同的点构成的面
主要内容
1、电场力做功的特点： 电场力做功与 移动电荷的路径 无关，只取决于初、 末位置的 电势和差被移动电荷的 电量。 2、电场力功与电势能变化的关系： 电场力做正功，电势能 减少 ，电场力做负功，电势 能 增加 ，电场力做的功等于电势能 增量的负值 。
3、电势差的影响因数： 电势差UAB与电场力做功WAB 及电荷 所带电量q 无 关。它是由电场 本身的性质 决定的，
与初、末位置 有关，与零势点的选取 无 关。
4、电势差与场强的关系：
在匀强电场中，UAB= E d AB
5、电势的变化与电场线方向的关系： 在电场中，沿电场线的方向电势 越来越低 。
大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从
加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能
改变量的大小为（ A ）
m
A、Eq(M m)g B、Eq(M m)g
k
k
C、EqMg k
Eqmg D、 k
M
类型三：匀强电场中的电场强度与电势差的关系
例6．A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平 面上的三个点，各的电势分别是ΦA=5V，ΦB=2V， ΦC=3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列图 中能正确表示该电场强度方向的是（BC）
高中高三物理电场的能的性质复习课件
电
3
场
电场的能的性质
1
1．电场力做功特点及其与电势能 变化的关系 （1）电场力做功只与始末位 置 有关 ，与路径 无关 .
2
（2）电场力做功与电势能变化的关系： 电场力做功等于电荷电势能的 变化量 ， 或 者 说电 场力 做功等于电 荷 电势能 增 量的 负值 .电场力做正功，电势 能 减小 ；克服电场力做功，电势 能 增大 .在只有电场力做功 的 情 况下， 电势能 动能相 电 场 力 做 功 的 过 程是 和 互转化的过程.WAB=-ΔEp=ΔEk
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7．电场线和等势面的关系 （1）要牢记常见的电场的电场线和 等势面：孤立的正（负）点电荷的电 场、等量异种（同种）点电荷的电场、 匀强电场、点电荷与带电平板间的电 场.
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（2）电场线、等势面的特点和电场线与 等势面间的关系：①电场线的方向为该 点的场强方向，电场线的疏密表示场强 的大小；②电场线互不相交，等势面也 互不相交；③电场线和等势面在相交处 互相垂直；④电场线的方向是电势降低 的方向，而且是降低最快的方向；⑤电 场线密的地方等差等势面密；等差等势 面密的地方电场线也密.
2
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如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、 B两点处分别固定着两个等电量的正电荷， a、b是AB连线上的两点，其中 Aa=Bb=L/4，O为AB连线的中点，一 质量为m、带电量为+q的小滑块(可以看 做质点)以初动能E0从a点出发，沿直线 AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O 点时的动能为初动能的n倍(n>1)，且到 达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O 点，求：
每点电势为负值 由连线的一端到另一端电势先升 高再降低，中点电势最高不为 零 中点电势最低，由中点至无穷远 处逐渐升高至零
电场的能的性质 PPT课件
(1)小滑块与水平面的动摩擦因数.
(2)O、b两点间的电势差.
(3)小滑块运动的总路程.
(1)由Aa=Bb=L/4，O为AB连线的中
点知，a、b关于O点对称，则Uab=0.
设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f，对
于小滑块由a到b的过程有：
0E0 f L2qUab
f=μN=μmg
所以
2E0 . m gL
如图6-3-7所示，固定于同一条竖直线 上的A、B是两个带等量异种电荷的点电 荷，电荷量均为Q，其中A带正电，B带 负电，DC是它们连线的垂直平分线，A、 B、C三点构成一边长为d的等边三角形， 另有一个带电小球E，质量为m，电荷量 为+q(可视为质点)，被长为L的绝缘轻图质6-3-7
使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直 面内，并由静止开始释放，小球向下做圆周 运动到最低点C时，速度为v，已知静电力恒 量为k，若取D点的电势为零，求：
如图6-3-8所示，在绝缘水平 面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个 等电量的正电荷，a、b是AB连线上的两点， 其中Aa=Bb=L/4，O为AB连线的中点，一质 量为m、带电量为+q的小滑块(可以看做质点) 以初动能E0从a点出发，沿直线AB向b点运动， 其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能 的n倍(n>1)，且到达b点时动能恰好为零，小 滑块最终停在O点，求：
由于电势随x的变化不是均匀的，所以电 场强度的大小是变化的，电子在运动过程中受 到的电场力是变化的，电子运动的加速度是变 化的，选项C错误；由图乙中电势随x的变化情 况可知，电场强度随x的变化是先减小后增大， 所以电子受到的电场力是先减小后增大，电子 运动的加速度先减小后增大，选项D错误．
电场能的性质 高中物理复习全过程课件
电场能的性质要点·疑点·考点课前热身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点一、电势差与电势1.电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力做功与电量的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差.用公式表示即为：UAB =WAB/q2.电势差是描述电场中能的性质的物理量，它只与电场本身的性质有关，与试探电荷和零电势面的选取无关，是个绝对量.要点·疑点·考点3.电势 也是描述电场基本性质的物理量，是相对量.电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（即零电势点）时电场力所做的功.在一个静电场中，只有规定了零电势后才能确定其他各点的电势.通常取无穷远处电势为0；实际应用中常取大地电势为0.4.电势差、电势的单位都为V，1V=1J/C.要点·疑点·考点5.电势差、电势都是标量，但有正负.电势的正、负表示比零电势高还是低；电势差规定为UAB =ϕA-ϕB，其正负表示A、B两点电势的高低关系，显然，U AB =-UBA6.电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面，也是人为假想的一种描述手段，实际不存在.要点·疑点·考点二、电势能ε及电场力做功W与电势能ε变化的关系1.电荷在电场中具有电势能.一个电量为q的电荷处在电势为的ϕ地方时，它具有的电势能可用ε= ϕq计算.具体计算时，ε、q、ϕ都有正负.由于电势具有相对性，故电势能ε的值也只有相对意义.2.如果规定无穷远处电势为零，则正点电荷中电势都为正值.正负电荷在其中的电势能就分别是正值和负值.负点电荷电场中各点电势却为负值.正、负电荷在其中的电势能就分别是负值和正值.要点·疑点·考点3. ε与W间关系：电场力作正功，电势能减少；电场力作负功，电势能增加，即W=-△ε.4.匀强电场中可用W=Fscosθ计算电场力做功.5.在一切电场中计算电场力做功均可使用公式：W AB =qUAB，具体计算时，q、UAB均有正负，故计算得到的WAB也有正负.6.电场力做功与重力作功一样，只与始末位置有关，与路径无关.要点·疑点·考点三、电场线与等势面、场强与电势差的关系1.电场线方向也可以反映电场中各点电势高低，沿电场线方向电势降低，而且是降低最快(空间比较)的方向.2.电场线总与等势面垂直；按相同标准，电场线越密的地方，等势面也越密.要点·疑点·考点3.在同一等势面上，任何两点之间的电势差一定为0，移动电荷时电场力做功也一定为0.4.电场中某一点的电势大小与场强大小无直接关系，但匀强电场中两点之间，有U=Ed，式中各量都以绝对值代入，d指两点之间沿场强方向的距离.课前热身1.下列说法中正确的是(D)A.电场线密处场强大，电势高B.沿电场线方向场强减少，电势降低C.在电势高处电荷具有的电势能大D.场强为0处，电势不一定为0课前热身2.关于电场强度的概念，下列说法中正确的是(AD)A.电场强度的方向是指向电势降低最快的方向B.电场强度的方向是指向电势降低最大的方向C.电场强度在数值上等于电势差与距离的比值D.电场强度在数值上等于沿匀强场强方向每单位距离上的电势差课前热身3.把一试探电荷q=10-10C放在某一电场中A点，具=100V ；若有电势能为10-8J，则该点的电势为ϕA在该点放入另一电荷q′=2×10-10C，则该点电势为ϕ′=100V .A课前热身4.在上一课时的“课前热身”第4题的四个图中分别画出电势差依次相等的几个等势面的大致分布，并比较每一个图中各点电势的高低变化情况.能力·思维·方法【例1】如图9-2-1所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连接的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB.用EA 、EB、ϕA、ϕB分别表示A、B两点的场强和电势，则( )能力·思维·方法A.EA 一定大于EB，ϕA一定大于ϕBB.EA 不一定大于EB，ϕA一定大于ϕBC.EA 一定大于EB，ϕA不一定大于ϕBD.EA 不一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB能力·思维·方法【解析】点电荷的场强E=kq/r2是矢量，所以A、B两点的场强是P、Q两点在该处产生场强的矢量和.A点距P、Q两点距离小于B点距P、Q两点距离，但同时两矢量的夹角A点的较B点的要大，所以E A 不一定大于EB，排除A、C选项.由等量同种电荷产生的电场中电场线分布可知此题中A、B段场强方向为由A指向B所以ϕA ＞ϕB.【答案】B能力·思维·方法【解题回顾】关于A、B两点场强的比较还可以根据这条中垂线上场强的大小关系比较，O点和无穷远处场强为0，沿此中垂线由O点到无穷远处场强应先增大后减小，A、B两点分别处在哪一阶段呢?能力·思维·方法【例2】如图9-2-2所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为ϕA =15V, ϕB=3V, ϕC=-3V,由此可得D点电势ϕD=9 V.能力·思维·方法【解析】点如图9-2-3所示，连接A、C两点，取D′、B′为AC的三等分点，UAC=18V，D′点电势为9V，B′电势为3V，B′点与B点等势，将等势的两点连起成一等势面BB′，连接D′D，可以证明D′D∥BB′.所以DD′也是一个等势面，所以D点电势ϕD = ϕD′=9V.能力·思维·方法【解题回顾】根据已知几个点电势值，利用等分法在电场中找等势点，是解决此类问题的最基本也是最有效的方法，但不是惟一方法.例如，由本题条件可知该电场方向为斜向下，设场强E与AB成θ角，正方形边长为d，如图9-2-4所示，能力·思维·方法则UBC =Edsinθ=3-(-3)=6V，UAD=Edsinθ=15-UD.由两式可解得UD=9V，另外，还可根据匀强电场沿任何同一方向在空间上是均匀变化的，所以有U AB =UDC，也可求得UD=9V.可见只要对所学知识灵活运用，方法是很多的.能力·思维·方法【例3】如图9-2-5所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q 为圆心的某一圆周交于B 、C 两点，质量为m ，带电量为-q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑.已知q<Q,AB=h ，小球滑到B 点时速度大小为.图9-2-5gh 3能力·思维·方法求：(1)小球由A到B过程中电场力做的功；(2)AC两点的电势差.能力·思维·方法【解析】(1)对于小球由A→B的过程，重力对其做正功，又由正点电荷的电场分布及方向可知，电场力对其做正功.小球由静止下滑，则由动能定理，有mgh+W 电=1/2mvB 2-0W 电=1/2m ·3gh-mgh=1/2mgh(2)由图可知，B 、C 在同一等势面上，所以A 、C 两点的电势差等于A 、B 两点的电势差，由A 到B 的过程中，电场力对小球做功W 电=qU AB ，所以:U AB =W 电/q=(1/2mgh)/q=mgh/2q能力·思维·方法【解题回顾】W=qU在非匀强电场中也同样适用，这是在电学中处理变力做功的有力武器，另外，常见电场的一些特点(如本题中ϕB =ϕC)也是解题的关键条件.延伸·拓展【例5】如图9-2-7所示，在水平桌面上放置一个由两根绝缘棒组成的“V”形竖直导轨，棒上各穿上一个可沿棒无摩擦滑动的、质量为m=40g、带电量为q=2×10-6C的正电荷小球(可看做点电荷)，将小球从同一高度(0.05m)的A、B两点由静止释放(g=10m/s2).延伸·拓展(1)两小球相距多远时速度达到最大.(2)两球同时到达最高点时相距L=1.8m，系统电势能比释放时少多少?延伸·拓展【解析】(1)设两球相距L1时速度达最大，此时合力为0，其中一个小球受力如图9-2-8所示，FA为A球受库仑力，则：FA=mgtan45°=mg①由库仑定律：FA =kq1q2/L1②延伸·拓展由①、②得:)(3.01010401021021093669211m mgq kq L =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---延伸·拓展(2)两球达最高点时速度为0，释放时离桌面高度为h1=0.05m，最高点时离桌面高度为h2=L/2tan45°，则两球在上升过程的能量变化情况为：动能的变化△Ek =0，重力势能的变化量△Ep=2mg(h2-h1).设电势能变化量为△ε，则由能的转化和守恒定律知：△Ek +△Ep+△ε=0，则：△ε=-△Ep =2mg(h1-h2)=-2×40×10-3×10×(1.8/2tan45°-0.05)=-0.68J.即系统的电势能减少了0.68J.。
高二物理电场能的性质复习ppt课件 人教版
E=
F q
Q E=k 2 r
真空中点电荷的 电场 匀强电场
E=
U d
判断电场强度方向的方法。
根据规定判断： 根据规定判断：正电荷受到的电场力 方向和场强方向相同， 方向和场强方向相同，负电荷受到的 电场力方向和场强方向相反。 电场力方向和场强方向相反。 根据电场线判断： 根据电场线判断：电场线上每一点的 切线方向即是该点的场强方向。 切线方向即是该点的场强方向。 根据等势面判断： 根据等势面判断：场强的方向总是垂 直于等势面，并由高的等势面指向低 直于等势面， 的等势面。 的等势面。
注意：电势与检验电荷存在与否无关。 注意：电势与检验电荷存在与否无关。
有静电力做功时功能关系
1、只有静电力做功 只发生电势能和动能之间的相互转化， 只发生电势能和动能之间的相互转化，电 势能和动能之和保持不变， 势能和动能之和保持不变， 即w电=EP1-EP2=EK2-EK1 2、只有静电力和重力做功 只发生电势能、 只发生电势能、重力势能和动能之间的相 互转化，电势能、 互转化，电势能、重力势能和动能三者之和 保持不变， 保持不变， 即W电+WG=（EP1-EP2）+（EPG1-EPG2）=EK2-EK1 3、多个力做功 W电+W其=EK2-EK1
b a Q c P
6、如图所示，在匀强电场中，有相互平行且 如图所示，在匀强电场中， 间隔相等的3 间隔相等的3个等势面A、B、C,其中等势面B 的电势为零， 的电势为零，一正电荷在只受电场力作用的 情况下， 射入， 情况下，以垂直等势面A的初速度自A射入， 且初动能为20 J， 时动能为零, 且初动能为20 J，到达等势面C时动能为零, 则该电荷在电势能为5 J处的动能是 则该电荷在电势能为5 J处的动能是 （D ） A.20J B.15J C.10J D.5J
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二、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,
叫做这一点的电势,用 表示.在数值上等于单位正电荷由
该点移到零电势点时电场力所做的功 ,电势是标量,只有大 小,没有方向,但有正负.
2.公式: E p (与试探电荷无关)
q
3.单位:伏特(V) 4.电势与电场线的关系:沿电场线方向电势降低.(电场线指
2. (1) ①离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电 荷的电势能越小. ②离场源负电荷越近,试探正电荷的电势能越小,试探负电 荷的电势能越大. (2) ①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. ②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.
由电场本身的 两点间差异决 定,与参考点 的选取无关
由电荷量和该 点电势二者决 定,与参考点 的选取有关
相互 关系
场强为 零的地 方电势 不一定 为零
零场强区域两 电势为零的 点电势差一定 地方场强不 为零,电势差 一定为零 为零的区域场
强不一定为零
场强为零,电 势能不一定为 零,电势为零, 电势能一定为 零
2.电场力做功的特点:电场力对某电荷做的功与路径无关, 只与初、末位置的电势差有关.
3.
(1)Байду номын сангаас公式W=Flcosθ计算,此公式只适用于匀强电场,可变
形为W=qElE,式中lE为电荷初末位置在电场方向上的距离. (2)由电场力做功与电势能变化关系计算,WAB=-ΔEAB=qUAB, 对任何电场都适用.当UAB>0,q>0或UAB<0,q<0时,W>0;否则 W<0. (3)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔEk. 特别提示
题型1 电势、电势能变化、电场力做功综合问题
【例1】 如图2所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对
称线上的两点.下列说法正确的是
()
图2 A.M点电势一定高于N B.M点场强一定大于N C.正电荷在M点的电势能大于在N D.将电子从M点移动到N点,
思路点拨 解答此题应注意以下三点: (1)电势高低由电场线方向判断. (2)电场强弱由电场线疏密判断. (3)电势能的大小关系由电场力做功的正负判断. 解析 沿电场线方向电势逐渐降低,可得出选项A正确;因电 场线越密的区域场强越大,可得出选项B错误;将正电荷由M点 移到N点时电场力做正功,电势能减小,故正电荷在M点的电势 能大于在N点的电势能,选项C正确;将电子从M点移到N点的过 程中,受到的电场力与移动方向相反,电场力做负功,选项D错. 答案 AC
利用W=qU计算电场力的功时,可将q、U的正负号一起代入,计 算出的W也有正负之分,能表示电场力做正、负功;也可以只代 q、U的绝对值,然后根据电场力的方向和电荷移动方向判断功 的正负.
热点二 电势高低及电势能大小的比较方法
1. (1)沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势 面指向电势低的等势面.
定义
EF q
若 B 点电 势为 0 ， 则 A U AB A0
U AB
W AB q
Ep q
矢标 性
矢量:方 标量:
正电荷在正电势
标量:有正
向为正 有正负,
位置有正电势能,
负,正负只
电荷的 正负只
简化为:正正得
是比较电
受力方 表示大
正,负正得负,负
势的高低
向
小
负得正
决定 因素
由电场 由电场本身 本身决 决定,大小 定,与试 与参考点的 探电荷 选取有关, 无关 具有相对性
向电势降低的方向) 5.零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势
的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择.(大地或 无穷远默认为零)
三、等势面 1.定义:电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面. 2.
(1)等势面一定和电场线垂直. (2)等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷电场力 不做功. (3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面. (4)电场线越密的地方,等差等势面越密. 四、电势差与电场强度 1.电势差:电荷q在电场中A、B两点间移动时,电场力所做的 功WAB,跟它的电荷量q的比值,叫做A、B间的电势差,也叫 电压.
联系
匀强电场中U Ed(d为A、 B间沿场强方向上的距离)； 电势沿场
强方向降低最快；
U AB
A
；
B
U AB
WAB q
；
W AB
Ep A
Ep B
【特别提示】 电势、电势差、电势能、电场力的功、电荷量等物理量均为 标量,它们的正负意义不全相同,要注意比较区别,而矢量的正 负一定表示方向.
题型探究
， ， (2 )判U 断 A 的 B 出 正 再 U A 负 由 BA B比A 、 较 B 的大 ， ，， ， 小 若 U A ＞ B 0则 A ＞ B若 U A ＜ B 0则 A ＜ B .
(3)取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离 正电荷近处电势高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近 处电势低.
(3) 电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较 大的地方移向电势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场 力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的 地方. 特别提示 (1)电势、电势能的正、负表示大小,正的电势、电势能比 负的电势、电势能高,而电势差的正负表示两点电势的相对 高低. (2)电场线或等差等势面越密的地方电场强度越大,但电势 不一定越高.
有绝对性.
热点聚焦
热点一 电场中的功能关系 对电场力做功的理解可类比重力做功.电场力做正功,电 势能减小;电场力做负功,电势能增加.
1.功能关系 (1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变. (2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能 之和保持不变. (3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能 的变化.
热点三 电场强度、电势、电势差、电势能的比较 电场强度、电势、电势差、电势能都是用来描述电场性质的 物理量,它们之间有密切的联系,但也有很大的差别,现列表 进行比较.
电场强度 电势
电势差
电势能
描述电场 描述电场 描述电场 描述电荷在电
意
的力的性 的能的性 做功的本 场中的能量,电
义
质
质
领
荷做功的本领
公式: U AB
WAB q
.单位:伏(V).
2.电势差与电势的关系:UAB=A B,电势差是标量,可以是
正值,也可以是负值.
3.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两
点间的电势差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 U (如图1所示).
图1
d
特别提醒
电势具有相对性,而电势差与零电势点的选取无关,电势差具