笔记(高二物理上——电势能和电势)
高二物理知识点总结归纳
高二物理知识点总结归纳高二物理是学生具体学习物理科目的一年级,属于高中阶段的物理学科,内容相对较深,涉及的知识点也相对较多。
以下是对高二物理知识点的总结归纳,帮助学生更好地掌握和记忆这些知识点。
1. 电学知识点1.1 带电体和电荷:- 电荷的性质和作用:正电荷和负电荷的相互吸引和相互排斥。
- 元电荷:电荷的最小单位。
- 电量守恒定律:封闭系统内电量的代数和不改变。
- 电荷守恒定律:相对于所有电荷的代数和不变。
- 电量的表达式:q = n × e,其中 q 为电量,n 为电子数,e 为元电荷。
1.2 静电场:- 静电力和库仑定律:静电力与电荷量的乘积和与距离平方成反比。
- 电场:带电粒子周围的电力场。
- 电场强度:单位正电荷所受电场力的大小。
- 电场线:描述电场强度方向的线条。
- 均匀电场:电场强度在空间中大小与方向都相同。
1.3 电场中的带电粒子:- 在电场中带电粒子所受力:F = qE,其中 F 为电场力,q 为电荷量,E 为电场强度。
- 带电粒子电场能:W = qV,其中 W 为电场力做的功,q 为电荷量,V 为电势差。
- 电势能和电势能差:电势能和电势能差的表示和计算公式。
1.4 等势面和电势分布:- 等势面的性质:沿等势面上任意两点的电势差为零。
- 电势分布规律:电势与距离的关系。
- 单质点周围有电场情况下等势线的性质和特点。
1.5 电容器和电容量:- 平行板电容器:平行板电容器的定义和结构,电容量和电势差的关系式。
- 电容:单位电势差下的电容量。
- 串联和并联电容器的等效电容量。
- 电容器存储的电能:W = 1/2 CV^2,其中 W 为电容器存储的电能,C 为电容量,V 为电压。
1.6 电流和电阻:- 电流的定义和计算:I = Q/t,其中 I 为电流,Q 为电量,t 为时间。
- 电阻的定义和计算:R = V/I,其中 R 为电阻,V 为电压,I 为电流。
- 欧姆定律:U = IR,其中 U 为电压,I 为电流,R 为电阻。
高二物理 第2讲 电势能、 电势、电势差和等势面
第2讲 电场能的性质【知识要点】1. 电势能:电荷在 中具有的势能叫做电势能,用字母 表示,单位 . 若规定电荷在B 点的电势能为零,即E PB =0,则E PA =W AB .即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.静电力做功与电势能的关系静电力做的功 电势能改变量的多少,公式W AB = .3.电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的 ,叫做这一点的电势,用φ表示 ,定义式:φ= ,在国际单位制中,电势的单位是 ,1 V =1 J /C ;电势是标量,只有大小,没有方向.电势表示电场的 ,反映了电场自身的性质,由电场自身决定。
4.电势差:电场中两点间电势的差值叫做电势差.U AB = ,U AB =5.等势面:电场中电势 的各点构成的面叫做等势面.电场线跟等势面 . 等势面的特点(1) 两个不同的等势面不会相交(2) 同一个等势面上两点间的电势差等于 (3) 在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功.(4) 电场线总是 等势面,并且由电势 的等势面指向电势 的等势面(5) 两个等势面间的电势差是相等的,但在非匀强电场中.两个等势面间的距离并不恒定,场强大的地方.两等势面间的距离小,场强小的地方,两个等势面间的距离大6. 几种典型电场的等势面如图1—4—1所示. ①点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面. ②等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面. ③等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面. ④匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面(图略). ⑤形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面. 提示:①带方向的线段表示电场线,无方向的线表示等势面. ②图中的等势“面”画成了线,即以“线”代“面”.7. 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方向的距离的乘积 U AB = (一) 电势能、电势、电势差的计算电势能:若规定电荷在B 点的电势能为零,即E PB =0,则E PA =W AB 电势:p E qϕ=电势差:ABAB W U q=电势、电势差的关系:AB A B U ϕϕ=-图1—4—1【例1】将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10-5J的功,再从B移到C,电场力做了1.2×10-5J的功,则(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少?(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?B点和C点的电势分别为多少?(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?A点和C点的电势分别为多少?☆考点精炼1.有一带电荷量q= -3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移动到B点时克服电场力做功6×10-4J,从电场中的B点移动到C点时电场力做功9×10-4J,问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A、C两点的点势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?(二)电势高低的判断☆考点点拨(1)沿着电场线电势降低,这是判断电势高低的最有效方法。
暑期备课笔记-高二物理第6讲:电势能、电势、电势差(教师版)
第6讲 电势能、电势、电势差(教师版)1.电势能 (1)电场力做功 ①特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关. ②计算方法a .W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场方向的距离.b .W AB =qU AB ,适用于任何电场.(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小量,即W AB =E p A -E p B =-ΔE p .2.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φ表示.在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势时电场力所做的功 ,电势是标量 ,只有大小,没有方向,但有正负.(2)公式:φ=E p q(与试探电荷无关)(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.(电场线指向电势降低最快的方向)(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)3.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)等势面的特点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时电场力不做功 .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.4.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.(2).定义式:U AB =W AB q. (3).电势差与电势的关系:U AB = φA -φB ,U AB =-U BA .(4).影响因素:电势差U AB 由电场本身的性质决定,与移动的电荷q 及电场力做的功W AB 无关 ,与零电势点的选取无关 .例1.如图所示,a 、b 是电场线上的两点,将一点电荷q 从a 点移到b 点,电场力做功W ,且知a 、b 间的距离为d ,以下说法中正确的是( )A .a 、b 两点间的电势差为W qB .a 点的电场强度为E =W qdC .b 点的电场强度为E =W qdD .a 点的电势为W q解析: 由W =qU 和U =W q,且a 点的电势比b 点的高,所以A 项正确;由于不知该电场是否是匀强电场,电场力可能不为恒力,所以B 项错,C 项错;题中没有指明零电势点,所以D 项错.答案: A例2..电场中有A 、B 两点,一个点电荷在A 点的电势能为1.2×10-8J ,在B 点的电势能为0.80×10-8 J .已知A ,B 两点在同一条电场线上,如上图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9 C ,那么( )A .该电荷为负电荷B .该电荷为正电荷C .A 、B 两点的电势差U AB =4.0 VD .把电荷从A 移到B ,电场力做功为W =4.0 J解析: A 点的电势能大于B 点的电势能,从A 到B 电场力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且W AB =E p A -E p B =1.2×10-8 J -0.80×10-8 J =0.40×10-8 J ,故A 项正确而D 项错误;U AB =W AB q =0.4×10-8-1.0×10-9V =-4.0 V ,所以C 选项错误.正确答案为A. 答案: A例3.如下图所示,一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O 、M 、N 是y 轴上的三个点,且OM =MN .P 点在y 轴右侧,MP ⊥ON .则( )A .M 点的电势比P 点的电势高B .将负电荷由O 点移动到P 点,电场力做正功C .M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D .在O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y 轴做直线运动解析: 在静电场中,沿着电场线方向,电势降低,A 项正确;负电荷在电场中受力方向与电场线的切线方向相反,故由O 向P 运动时,电场力做负功,B 项错;由电场线的疏密程度可知,OM 段的任意点场强均大于MN 段任意点场强,故移动同一正电荷在OM 段和MN 段间运动,电场力在OM 段做功较多,故OM 两点间电势差大于MN 两点间电势差,C 项错;根据电场线关于y 轴对称,故y 轴上场强方向处处沿y轴正方向,故静电荷受力始终沿y 轴正方向,故粒子做直线运动,D 项正确.答案: AD例4.如图6-2-2所示,正点电荷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( ).A .外力克服电场力做功QU ,电势能增加qUB .外力克服电场力做功qU ,电势能增加QUC .外力克服电场力做功qU ,电势能增加qUD .外力克服电场力做功QU ,电势能减少QU解析:本题考查电场力做功的计算,电场力做功和电势能的变化关系等知识点.根据顺着电场线的方向,电势依次降低,可知U BA <0,那么正点电荷从B移动到A 过程中,电场力做功为W =qU BA <0,表示外力克服电场力做功qU ,电场力做负功,则电荷的电势能增加qU .答案:C例5.(2011·湖北宜昌高三检测)如图6-2-3所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2 cm ,由此可以确定电场强度的方向和数值是( ).A .竖直向下,E =100 V/mB .水平向左,E =100 V/mC .水平向左,E =200 V/mD .水平向右,E =200 V/m解析:由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知,电场强度方向水平向左,又由E=U d 得E = 2 V 2×10-2 m=100 V/m.故B 正确. 答案:B例6.如图所示,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,电荷量分别为+Q 和-Q ,A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p ,质量为m 、电荷量为+q (可视为点电荷,不影响电场的分布.)现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放,小球p 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时,速度为v .已知MN 与AB 之间的距离为d ,静电力常量为k ,重力加速度为g .可知( ).A .C 、O 间的电势差U C O =mv 22qB .由等量异种电荷电场分布的特点知UC O =UD OC .小球p 经过O 点时的加速度a =2kQq2md2-g D .小球p 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度v D =2v解析:本题考查等量异种电荷电场特点和电场力做功.小球由C 运动到O 过程,只有重力和电场力做功,应用动能定理分析可解,故A 选项错误;由等量异种电荷电场特点,可知C 、O 、D 三点电势逐渐降低,U C O =U OD ,故B 选项错误;对小球在O 点进行受力分析,求合力,根据牛顿第二定律可得加速度a =2kQq 2md2+g ,故C 选项错误;由C 到D 根据动能定理分析可解,可知D 选项正确.答案:DA1、如图1所示,A 、B 是电场中两点,一个带负电的点电荷Q 在A 点所受的电场力要比它在B 点所受的电场力 ,该负电荷在A 点的电势能要比它在B 点的电势能 .2.图1中A 点的电场强度要 B 点的电场强度,A 点的电势要 于 B 点的电势.3.如图2所示,a 、b 、c 是某电场中一条电场线AB 上的图1A a b c B图2BA C E三点,且Aa=ab=bc=cB,用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示三点的电势和电场强度大小,若该电场是匀强电场,则φa、φb、φc的大小关系为,E a、E b、E c的大小关系为;4.图2中若该电场是A处的点电荷产生的,则φa、φb、φc的大小关系为,E a、E b、E c的大小关系为;5.图2中,若该电场是B处的点电荷产生的,则φa、φb、φc的大小关系为,E a、E b、E c的大小关系为;6.图2中,若A、B处分别为两个等量异种电荷,则φa、φb、φc的大小关系为,E a、E b、E c的大小关系为B7、如图所示,在匀强电场中有A、B两点,将一电量为q的正电荷从A点移到B点,第一次沿直线AB移动该电荷,电场力做功为W1;第二次沿路径ACB移动该电荷,电场力做功W2;第三次沿曲线AB移动该电荷,电场力做功为W3,则 ( )A.W1>W2>W3 B.W1<W3<W2C.W1= W2 = W3 D.W1= W2<W38.如图41所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是( )A.放上+q时,它们的电势能E PA>E PB>E PCB.放上+q时,它们的电势能E PA<E PB<E PCC.放上-q时,它们的电势能E PA>E PB>E PCD.放上-q时,它们的电势能E PA<E PB<E PC9.如图,是某电场中的一条直电场线,一电子(重力不计)从a点由静止释放,它将沿直线向b点运动,则可判断( ) A.该电场一定是匀强电场B.场强E a一定小于E bC.电子具有的电势能E Pa一定大于E Pb D.两点的电势φa一定低于φb10.如图所示,Q是带正电的点电荷,P和P为其电场中的两点.若E1、E 2为P1、P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P1、P2两点的电势,则 ( )A.E1 > E2,φ1>φ2B.E1> E2,φ1<φ2a bC .E 1< E 2,φ1>φ2D .E 1< E 2,φ1<φ211.关于电场中的电场线,下列说法正确的是( )A.带正电的点电荷在电场力作用下,运动的轨迹和电场线重合B.沿电场线方向电场强度逐渐减小C.沿电场线方向电势逐渐降低D.电荷沿电场线方向运动,电势能减少12.下列说法中,正确的是( )A.当两个正点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大B.当两个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小C13.关于电势的高低,下列说法正确的是 ( )A .沿电场线方向电势逐渐降低B .电势降低的方向一定是电场线的方向C .正电荷在只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动D .负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动14.下列关于电场性质的说法,正确的是 ( )A .电场强度大的地方,电场线一定密,电势也一定高B .电场强度大的地方,电场线一定密,但电势不一定高C .电场强度为零的地方,电势一定为零D .电势为零的地方,电场强度一定为零15.在电场中,已知A 点的电势高于B 点的电势,那么 ( )A .把负电荷从A 点移到B 点,电场力做负功B 把负电荷从A 点移到B 点,电场力做正功C .把正电荷从B 点移到A 点,电场力做负功D 把正电荷从B 点移到A 点,电场力做正功16.如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA<OB ,用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( )A .A E 一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕB .A E 不一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕC .A E 一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕD .AE 不一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕ17.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A 点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是 ( )A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大18.将带电量为6×10-6C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做了3×10-5J 的功,再从B 移到C ,电场力做了1.2×10-5J 的功,则(1)电荷从A 移到B ,再从B 移到C 的过程中电势能共改变了多少?(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?参考答案:A: 1.大,小; 2.大,大; 3.φa >φb 》>φc ,Ea=Eb=Ec 4.φa >φb >φc Ea>Eb>Ec5.φa >φb >φc Ea<Eb<Ec6.φa >φb》>φc Ea=Ec>Eb 。
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》一直是高二学生学习难点,我们要掌握好这一节的知识点。
下面是本人给大家带来的高中物理电势能和电势知识点,希望对你有帮助。
高中物理电势能和电势知识点一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。
电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式(2)单位:伏特(V)(3)电势差是标量。
其正负表示大小。
二、电场力的功电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。
1. 电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
)(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。
是描述电场的能的性质的物理量。
其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。
单位:伏特(V)标量1. 电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。
零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。
2. 电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
3. 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4. 计算时EP,q, 都带正负号。
高二会考物理知识点总结(11篇)
高二会考物理知识点总结高二会考物理知识点总结(11篇)总结是事后对某一时期、某一项目或某些工作进行回顾和分析,从而做出带有规律性的结论,它可以有效锻炼我们的语言组织能力,因此我们要做好归纳,写好总结。
那么我们该怎么去写总结呢?以下是小编收集整理的高二会考物理知识点总结,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
高二会考物理知识点总结1一、磁场:1、磁场的基本性质:磁场对方入其中的磁极、电流有磁场力的作用;2、磁铁、电流都能能产生磁场;3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;3、磁感线是封闭曲线;三、安培定则:1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。
B=F/IL2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向)3、磁感应强度的国际单位:特斯拉T,1T=1N/A。
m六、安培力:磁场对电流的作用力;1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。
高二物理电场知识点
高二物理电场知识点在高二物理的学习中,电场是一个重要的概念,它贯穿于电磁学的多个方面。
下面我们来详细了解一下高二物理中有关电场的知识点。
一、电场的基本概念1、电场电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的。
2、电场强度电场强度是用来描述电场强弱和方向的物理量。
放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强,用 E 表示。
即 E = F / q ,其单位是牛/库(N/C)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同。
3、点电荷的电场点电荷 Q 在距离其 r 处产生的电场强度大小为 E = kQ / r²,其中k 为静电力常量。
4、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,电场线的疏密程度表示场强的大小。
二、电场的性质1、对放入其中的电荷有力的作用这是电场的基本性质之一。
电荷在电场中会受到电场力的作用,其大小为 F = qE 。
2、电场具有能的性质电场力对电荷做功会引起电势能的变化。
三、电势能和电势1、电势能电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的势能叫做电势能。
电势能的大小与电荷的电荷量、电荷所在位置的电势以及电荷的正负有关。
2、电势电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
电势是标量,只有大小,没有方向。
3、电势差电场中两点间的电势之差叫做电势差,也叫电压。
其大小等于在这两点间移动单位正电荷时电场力所做的功。
四、匀强电场1、定义电场强度大小和方向都相同的电场叫做匀强电场。
2、特点匀强电场中的电场线是等间距的平行直线。
五、带电粒子在电场中的运动1、带电粒子的加速当带电粒子在电场中只受电场力作用时,电场力对粒子做功,使其动能发生变化。
可以利用动能定理来求解粒子的速度。
2、带电粒子的偏转当带电粒子以初速度 v₀垂直进入匀强电场时,会在电场力的作用下发生偏转。
高中物理电势能知识点总结
高中物理电势能知识点总结目录高中物理电势能知识点总结高中物理电势能知识点高中物理学习方法高中物理电势能知识点总结1.电势能的概念(1)电势能电荷在电场中具有的势能。
(2)电场力做功与电势能变化的关系在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量,即WAB=εA-εB。
①当电场力做正功时,即WAB>0,则εA>εB,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即Δε减=WAB。
②当电场力做负功时,即WAB<0,则εA<εB,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值,即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|,但仍可以说电势能在减少,只不过电势能的减少量为负值,即ε减=εA-εB=WAB。
说明某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值,减少量一定是初状态值减去末状态值。
(3)零电势能点在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。
理论研究中通常取无限远点为零电势能点,实际应用中通常取大地为零电势能点。
说明①零电势能点的选择具有任意性。
②电势能的数值具有相对性。
③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。
2.电势的概念(1)定义及定义式电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值,叫做这一点的电势。
(2)电势的单位:伏(V)。
(3)电势是标量。
(4)电势是反映电场能的性质的物理量。
(5)零电势点规定的电势能为零的点叫零电势点。
理论研究中,通常以无限远点为零电势点,实际研究中,通常取大地为零电势点。
(6)电势具有相对性电势的数值与零电势点的选取有关,零电势点的选取不同,同一点的电势的数值则不同。
(7)顺着电场线的方向电势越来越低。
电场强度的方向是电势降低最快的方向。
(8)电势能与电势的关系:ε=qU。
高中物理电势能知识点电势能的概念在电场中电荷由于受电场作用而具有能叫电势能。
任何能量,都具有做功的能力,而且转化的能量的大小与所做的功大小相对应。
高二物理--电势能和电势(总结2)
与重力做功跟重力势能变化关系相类 比
4、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势 能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电 势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
5、电势能有正负,却是标量,正负表示该点的电势能 比零点的电势能的高低。 6、电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电 荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W
在电场力作用下电荷做加速运动,一 段时间后获得一定的速度,试探电荷的动 能增加.
什么能转换为动能的呢?
我们首先来研究电场力做功的问题
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力 做功?
丁 丙
一、静电力做功的特点
B
甲
A+
q
ө
F
乙
M
沿甲路径电场力做功:W甲= F· |AB|cosθ=qE· |AM| 沿乙路径电场力做功:W乙= qE· |AM| 沿丙路径电场力做功:W丙= qE· |AM| 沿任意路径电场力做 W任意=qE· |AM| 功:
重力势能和电势能类比
重力场中,重力:地球 和物体之间存在的吸引 力 有重力就有重力势能Ep= mgh Ep由物体和地面间的相对位 置决定 重力做功,重力势能改变 重力做正功,重力势能就减少 重力做负功,重力势能就增加 电场中,电场力:电荷 之间的作用力 有电场力就有相应的能, 叫电势能EP
EP由电荷间的相对位置决定
a
b
7、如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子 (不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示,则该带电粒子在a点的加速 度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。(填 “大于”、“小于”式“等于”)。
高二物理重点知识点归纳笔记
高二物理重点知识点归纳笔记高二物理知识点篇一第一章静电场1电荷及其守恒定律2库仑定律3电场强度4电势能和电势5电势差6电势差与电场强度的关系7静电现象的应用8电容器的电容9带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6电阻定律7闭合电路的欧姆定律8多用电表9实验:测定电池的电动势和电阻10简单的逻辑电路第三章磁场1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4磁场对通电导线的作用力5磁场对运动电荷的作用力6带电粒子在匀强磁场中的运动高二年级物理知识点整理大全篇二1、库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}2、两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍3、电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4、真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5、电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}6、匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}7、电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8、电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9、电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)10、电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}11、电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}12、电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}13、平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)14、带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215、带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m高二物理必背知识点归纳一、电场1、电场:电荷的周围存在着电场,带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。
高中物理必修二第九章—1.4电势能和电势
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
例题12:如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的 两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的
电势分别为φ M、φ N、φ P、φ Q.一电子
由M点分别运动到N点和P点的过程
中,电场力所做的负功相等,则( BD )
电势能: EpA=φAq 注:
⑴电势、电势能都是标量,均有正负,电势的不同用 高低区分;电势能的不同用大小区别。
⑵在同一电场中,电势与电势能的零参考点的选取是 一致的。
例题5、在一个负点电荷产生的电场中的一条电场上, 有A、B两点,如图所示,比较A、B两点,其中场 强较大的是 B 点,电势较高的是 A 点.负的 试探电荷由A点运动到B点,电场力做负 功。
A.直线a位于某一等势面内,φ M>φ Q B.直线c位于某一等势面内,φ M>φ N C.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做正功
例题13:如图所示,在x轴上相距为2L的两点固定两 个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点 为圆心、L为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点, 其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.下
1、电势能定义:电荷在电场中具有的势能叫 做电势能。符号: Ep
说明:电势能与重力势能、弹性势能一样、都 是系统具有的。电势能是电荷与电场共同具 有的,也就是在电场中的电荷与形成电场的 电荷共同具有的,通常简称为电荷具有的电 势能。
2、电场力做功与电势能的变化
⑴无论电荷的正、负,只要电场力做正功,电荷的 电势能将减小;电场力做负功,电荷的电势能将 增大。
例题2、下列说法中,正确的是( BC )
高二物理必修一知识点归纳
高二物理必修一知识点归纳1.电荷和电场
-电荷和元电荷的概念
-电荷的性质:正负性、守恒性、量子化
-电场的概念和性质:电场强度、电场线、电势
-高斯定律:电场和电荷分布的关系
2.电场和电势
-电势能和电势差的概念
-电势能与电势差的关系
-电势差的计算:静电势能的变化
-电势与电场强度的关系:电势的计算公式
-球面上的电场与电势
-能量在电场中的转换和传递
3.串联和并联
-电阻的概念和性质
-串联电阻和并联电阻的计算
-电流的分配与电压的分配
-电阻的等效问题:串联和并联电阻的等效
4.欧姆定律
-电阻的电流和电压的关系:欧姆定律
-欧姆定律的应用:电阻和导线的选择
5.阻值和电功率
-阻值的计算:电阻的材料、长度和横截面积
-电功率的概念和计算:电流、电压和阻值的关系
-电功率和能量转换:火灾和电能损耗的问题
6.定价和伏特的测量
-定价仪的原理和使用:定价仪的构造和测量方法
-定价仪的误差和精度:零点误差和灵敏度误差
-伏特计的原理和使用:伏特计的构造和测量方法
-伏特计的误差和精度:灵敏度和内阻误差
7.串联和并联电路
-平行电路和串联电路的特性:电流和电压的关系
-串联和并联电路的计算:串并联电阻和电压的计算
-直流电路的电流分布和电压分布:电荷守恒和能量守恒8.电路和电源
-总电阻和总电流的计算:串并联电阻和电流的计算
-电源的电动势和内阻:电源的特性和能量转换
-电源的工作状态和理想电源:理想电源的特性和应用。
人教版高二物理必修第三册:10.1电势能和电势
计算电势能变化的方法 ΔE pAB=EpB-EpA= -WA-B 1)代入正负号计算; 2)先计算绝对值后判断大小
思考:怎样利用“功”,计算电荷在某处的电势能呢?
选定电势能的零势能参考点,就可以计算电势能
3、电势能的计算:电荷在某点的电势能,等于把它从 该点移动到零势能位置时,静电力做的功.
A
k
Q rA
等量异号电荷 : φC=φ-+φ+ A
AB中垂线上, φ=0
正电荷一侧,φ>0
C
负电荷一侧, φ<0
B
补充:真空中、均匀带电球壳形成的电场
球壳外的某点电势:
A
k
Q rA
球壳、壳内的某点电势: A
k
Q R
R是球壳半径
r R
结论:沿着电场线的方向,电势减少 ; 高于零电势的值是正值,低于零电势的值是负值。
电势又是多少?在A点放入Q2电荷,Q2= 2×10-5 C. 其电势能多大?
A
B
O
回顾: 1、电势是描述电场的能量性质的物理量,由电场 自身因素决定,与电场中的检验电荷无关。
场强是描述电场的力的性质的物理量,由电场自身 因素决定,与电场中的检验电荷无关。
A
k
Q rA
EA
k
Q rA2
2、电势的高低与零电势的选择有关,具有相对性。
利用电场力做功来研究
求功的方法 功的公式 W=FLcosα 使用条件 恒力做功
方法:研究匀强电场中电场力对点电荷做功
探究:匀强电场中,静电力对点电荷做功的特点
匀强电场场强为E,点电荷质量m,电量q.从A点到
B点沿路径①的移动中,电场力做功__E_q_d___。 沿路径②的移动中,电场力做功__E__q_d__. 沿路径③的移动中,电场力做功__E__q_d___.
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。
高二物理选修3-1(理科生)_《电势能和电势》知识要点和常见题型
第四节电势能和电势【知识要点】要点一判断电势高低的方法电场具有力的性质和能的性质,描述电场的物理量有电势、电势能、静电力、静电力做功等,为了更好地描述电场,还有电场线、等势面等概念,可以从多个角度判断电势高低.1.在正电荷产生的电场中,离电荷越近电势越高,在负电荷产生的电场中,离电荷越近,电势越低.2.电势的正负.若以无穷远处电势为零,则正点电荷周围各点电势为正,负点电荷周围各点电势为负.3.利用电场线判断电势高低.沿电场线的方向电势越来越低.4.根据只在静电力作用下电荷的移动情况来判断.只在静电力作用下,电荷由静止开始移动,正电荷总是由电势高的点移向电势低的点;负电荷总是由电势低的点移向电势高的点.但它们都是由电势能高的点移向电势能低的点.要点二理解等势面及其与电场线的关系1.电场线总是与等势面垂直的(因为如果电场线与等势面不垂直,电场在等势面上就有分量,在等势面上移动电荷,静电力就会做功),因此,电荷沿电场线移动,静电力必定做功,而电荷沿等势面移动,静电力必定不做功.2.在同一电场中,等差等势面的疏密也反映了电场的强弱,等势面密处,电场线密,电场也强,反之则弱.3.已知等势面,可以画出电场线;已知电场线,也可以画出等势面.4.电场线反映了电场的分布情况,它是一簇带箭头的不闭合的有向曲线,而等势面是一系列的电势相等的点构成的面,可以是封闭的,也可以是不封闭的.要点三等势面的特点和应用1.特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,静电力不做功.(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交.(3)电场线总是和等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面.(4)在电场线密集的地方,等差等势面密集.在电场线稀疏的地方,等差等势面稀疏.(5)等势面是虚拟的,为描述电场的性质而假想的面.2.应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别.(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况.(3)由于等势面和电场线垂直,已知等势面的形状分布,可以绘制电场线,从而确定电场大体分布.(4)由等差等势面的疏密,可以定性地确定某点场强的大小.【问题探究】1.重力做功和静电力做功的异同点如何?相关因素电场中某一点的电势φ的大小,只跟电场本身有关,跟检验电荷q无关电势能大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的大小正负电势沿电场线逐渐下降,取定零电势点后,某点的电势高于零者,为正值;某点的电势低于零者,为负值正点电荷(+q):电势能的正负跟电势的正负相同.负点电荷(-q):电势能的正负跟电势的正负相反单位伏特V焦耳J联系φ=E pqE p=qφ3.常见电场等势面和电场线的图示应该怎样画?(1)点电荷电场:等势面是以点电荷为球心的一簇球面,越向外越稀疏,如图1-4-5所示.图1-4-5(2)等量异种点电荷的电场:是两簇对称曲面,两点电荷连线的中垂面是一个等势面.如图1-4-6所示.在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低,φA>φA′;在中垂线上φB=φB′.图1-4-6(3)等量同种点电荷的电场:是两簇对称曲面,如图1-4-7所示,在AA′线上O点电势最低;在中垂线上O点电势最高,向两侧电势逐渐降低,A、A′和B、B′对称等势.图1-4-7【例题分析】一、电势能【例1】下列关于电荷的电势能的说法正确的是()A.电荷在电场强度大的地方,电势能一定大B.电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零C.只在静电力的作用下,电荷的电势能一定减少D.只在静电力的作用下,电荷的电势能可能增加,也可能减少答案 D解析电荷的电势能与电场强度无直接关系,A、B错误;如果电荷的初速度为零,电荷只在静电力的作用下,做加速运动,电荷的电势能转化为动能,电势能减少,但如果电荷的初速度不为零,电荷可能在静电力的作用下,先做减速运动,这样静电力对电荷做负功,电荷的动能转化为电势能,电势能增加,所以C错误,D正确.二、判断电势的高低【例2】在静电场中,把一个电荷量为q=2.0×10-5C的负电荷由M点移到N点,静电力做功6.0×10-4 J,由N点移到P点,静电力做负功1.0×10-3 J,则M、N、P三点电势高低关系是________.答案φN>φM>φP解析首先画一条电场线,如上图所示.在中间位置附近画一点作为M点.因为由M→N静电力做正功,而负电荷所受静电力与场强方向相反,则可确定N点在M点左侧.由N→P静电力做负功,即沿着电场线移动,又因1.0×10-3 J>6.0×10-4 J,所以肯定移过了M点,即P点位于M点右侧.这样,M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.【对点练习】1.有一电场的电场线如图1-4-9所示,图1-4-9电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则() A.E A>E B,φA>φBB.E A>E B,φA<φBC.E A<E B,φA>φBD.E A<E B,φA<φB2.有关电场,下列说法正确的是()A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零3.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φM=________ V.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=________ V,MN两点间的电势差U MN =________ V.4.如图1-4-10所示.图1-4-10(1)在图甲中,若规定E p A=0,则E p B________0(填“>”“=”或“<”).(2)试分析静电力做功情况及相应的电势能变化情况.【常见题型】题型一静电力做功和电势能变化之间的关系如图1所示,图1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“增加”、“减少”或“不变”);若A点的电势U A=15 V,B点的电势U B=10 V,则此过程中静电力做的功为________ J.[思维步步高] 电势能变化和静电力做功有什么关系?负电荷从A点移动到B,静电力做正功还是负功?静电力做功和电势能的变化在数值上有什么关系?[解析]将电荷从电场中的A点移到B点,静电力做负功,其电势能增加;A点的电势能为E p A=qU A,B点的电势能为E p B=qU B,静电力做功等于电势能变化量的相反数,即W=E p A-E p B=-2.5×10-8 J.[答案]增加-2.5×10-8 J[拓展探究]如果把该电荷从B点移动到A点,电势能怎么变化?静电力做功的数值是多少?如果是一个正电荷从B点移动到A点,正电荷的带电荷量是5×10-9 C,电势能怎么变化?静电力做功如何?[答案]减少 2.5×10-8 J增加-2.5×10-8 J[解析]如果把该电荷从B点移动到A点,静电力做正功,电势能减少.静电力做功为2.5×10-8 J;如果电荷的带电性质为正电荷,从B点移动到A点,静电力做负功,电势能增加了,静电力做负功,数值为-2.5×10-8 J.[方法点拨]电场中的功能关系:①静电力做功是电荷电势能变化的量度,具体来讲,静电力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;静电力对电荷做负功时,电荷的电势能增加,并且,电势能增加或减少的数值等于静电力做功的数值.②电荷仅受静电力作用时,电荷的电势能与动能之和守恒.③电荷仅受静电力和重力作用时,电荷的电势能与机械能之和守恒.题型二电场中的功能关系质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用电荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”).作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力F 与它们之间的距离r 的关系为F =⎩⎨⎧ 0,0<r <r 1,-F 0,r 1≤r ≤r 2,0,r >r 2.式中F 0为大于零的常量,负号表示引力.用U 表示夸克间的势能,令U 0=F 0(r 2-r 1),取无穷远为零势能点.下列U -r 图示中正确的是( )[思维步步高] 零势能面的规定有何用处?无穷远处的势能和r =r 2处的势能是否相同?当r <r 1之后势能怎么变化?[解析] 从无穷远处电势为零开始到r =r 2位置,势能恒定为零,在r =r 2到r =r 1过程中,恒定引力做正功,势能逐渐均匀减小,即势能为负值且越来越小,此过程图象为A 、B 选项中所示;r <r 1之后势能不变,恒定为-U 0,由引力做功等于势能减少量,故U 0=F 0(r 2-r 1).[答案] B[拓展探究]空间存在竖直向上的匀强电场,图2质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如图2所示,在相等的时间间隔内( )A.重力做的功相等B.静电力做的功相等C.静电力做的功大于重力做的功D.静电力做的功小于重力做的功[答案] C[解析]根据微粒的运动轨迹可知静电力大于重力,故选项C正确.由于微粒做曲线运动,故在相等时间间隔内,微粒的位移不相等,故选项A、B错误.[方法点拨]电势能大小的判断方法:①利用E p=qφ来进行判断,电势能的正负号是表示大小的,在应用时把电荷量和电势都带上正负号进行分析判断.②利用做功的正负来判断,不管正电荷还是负电荷,静电力对电荷做正功,电势能减少;静电力对电荷做负功,电势能增加.【课后作业】一、选择题1.一点电荷仅受静电力作用,由A点无初速释放,先后经过电场中的B点和C点.点电荷在A、B、C三点的电势能分别用E A、E B、E C表示,则E A、E B 和E C间的关系可能是()A.E A>E B>E C B.E A<E B<E CC.E A<E C<E B D.E A>E C>E B2.如图3所示电场中A、B两点,图3则下列说法正确的是()A.电势φA>φB,场强E A>E BB.电势φA>φB,场强E A<E BC.将电荷+q从A点移到B点静电力做了正功D.将电荷-q分别放在A、B两点时具有的电势能E p A>E p B3.如图4所示,图4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()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,静电力做正功4.两个带异种电荷的物体间的距离增大一些时()A.静电力做正功,电势能增加B.静电力做负功,电势能增加C.静电力做负功,电势能减少D.静电力做正功,电势能减少5.如图5所示,图5O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,比较O、P 两点的电势和场强大小()A.φO=φP,E O>E PB.φO=φP,E O=E PC.φO>φP,E O=E PD.φO=φP,E O<E P6.在图6中虚线表示某一电场的等势面,图6现在用外力将负点电荷q从a点沿直线aOb匀速移动到b,图中cd为O点等势面的切线,则当电荷通过O点时外力的方向()A.平行于abB.平行于cdC.垂直于abD.垂直于cd7.如图7所示,图7固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知MQ<NQ.下列叙述正确的是()A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减少D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点;则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变二、计算论述题8.如图8所示,图8平行板电容器两极板间有场强为E的匀强电场,且带正电的极板接地.一质量为m、电荷量为+q的带电粒子(不计重力)从x轴上坐标为x0处静止释放.(1)求该粒子在x0处的电势能E p x0.(2)试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动过程中,其动能与电势能之和保持不变.9.图9一根对称的“∧”型玻璃管置于竖直平面内,管所在的空间有竖直向上的匀强电场E.质量为m、带电荷量为+q的小球在管内从A点由静止开始沿管向上运动,且与管壁的动摩擦因数为μ,管AB长为l,小球在B端与管作用没有能量损失,管与水平面夹角为θ,如图9所示.求从A开始,小球运动的总路程是多少?10.如图10所示,图10一绝缘细圆环半径为r,其环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与圆环平面平行,环上穿有一电荷量+q,质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动,若小球经A点时速度v A的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用.(1)求小环运动到A点的速度v A是多少?(2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球对圆环在水平方向的作用力F B 是多少?参考答案 【对点练习】1.答案 D2.答案 D3.答案 -2 5 -7解析 本题可以根据电势差和电势的定义式解决. 由W SM =qU SM 得U SM =W SM q =-4×10-8-2×10-8V =2 V而U SM =φS -φM ,所以φM =φS -U SM =(0-2) V =-2 V 由W MN =qU MN 得U MN =W MN q =14×10-8-2×10-8 V =-7 V而U MN =φM -φN ,所以φN =φM -U MN =[-2-(-7)] V =5 V4.答案 (1)< (2)见解析解析(1)A→B 移动正电荷,W AB >0,故E p A >E p B ,若E p A =0,则E p B <0. (2)甲中从A→B 移动负电荷,W AB <0,E p A <E p B 乙中从B→A 移动负电荷,W AB >0,E p A <E p B . 【课后作业】 一、选择题1.答案 AD解析 点电荷在仅受静电力作用的情况下,动能和电势能相互转化,动能最小时,电势能最大,故E A ≥E B ,E A ≥E C ,A 、D 正确.2.答案 BC解析 场强是描述静电力的性质的物理量;电势是描述电场能的性质的物理量,二者无必然的联系.场强大的地方电势不一定大,电势大的地方,场强不一定大,另根据公式E p =φq 知,负电荷在电势低的地方电势能反而大.3.答案 AC解析 由图示电场线的分布示意图可知,MN 所在直线的电场线方向由M 指向N ,则M 点电势一定高于N 点电势;由于N 点所在处电场线分布密,所以N 点场强大于M 点场强;正电荷在电势高处电势能大,故在M 点电势能大于在N点电势能;电子从M点移动到N点,静电力做负功.综上所述,A、C选项正确.4.答案 B解析异种电荷之间是引力,距离增大时,引力做负功,电势能增加.5.答案 A6.答案 D7.答案AD解析由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点,静电力做正功,电势能减少,故A对,B错;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故C错;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故D对.二、计算论述题8.答案(1)-qEx0(2)见解析解析(1)粒子由x0到O处静电力做的功为:W电=-qEx0①W电=-(0-E p x0)②联立①②得:E p x0=-qEx0(2)在x轴上任取两点x1、x2,速度分别为v1、v2.F=qE=mav22-v21=2a(x2-x1)联立得12mv 22-12mv21=qE(x2-x1)所以12mv22+(-qEx2)=12mv21+(-qEx1)即E k2+E p2=E k1+E p1故在其运动过程中,其动能和势能之和保持不变.9.答案l tan θμ解析由题意知小球所受合力沿玻璃管斜向上,即qE sin θ>mg sin θ+F f ,小球所受管壁弹力垂直管壁向下,作出受力分析如右图所示.小球最终静止在“∧”形顶端,设小球运动的总路程为x ,由动能定理知:qEl sin θ-mgl sin θ-μ(qE cos θ-mg cos θ)x =0,解得x =l tan θμ.10.答案 (1)qErm (2)6qE解析 (1)小球在A 点时所受的静电力充当向心力,由牛顿第二定律得:qE =mv 2A r解得v A = qEr m(2)在B 点小球受力如右图所示,小球由A 运动到B 的过程中,根据动能定理qE·2r=221122B A mu mu -在B 点,FB 、qE 的合力充当向心力:2B B u F qE m r-=,得6B F qE =。
物理必修三 10.1《电势能和电势》
10.1电势能和电势一、教材分析《电势能和电势》是普通高中教科书物理必修第三册第十章第1节的内容。
上一章是关于电场的力的性质,本章内容为关于电场的能的性质。
电势能和电势是电场中能量相关的基础概念,是学生学好本章后续内容的必备知识。
在建构电势能和电势这两个概念时,将从概念的定义、概念的表达式(符号)、矢(标)量性、相对性与系统性、概念辨析等方面组织学习。
二、学情分析学习本节内容之前,学生已经学习了电场的力的性质,熟悉了电场强度、电场力,初步了解了电场力做功。
电势能和电势是比较抽象的概念,学生不能对应生活实例进行学习理解。
而学生已经较好的掌握了重力做功、重力势能等相关知识。
所以教学中采用类比法、归纳法、比值定义法等思维方法,通过类比电场力做功和重力做功,建构电势能和电势这两个重要概念,在培养学生类比、归纳、比值定义等思维方法的同时,掌握概念的性质。
三、教学目标(一)物理观念1.知道静电场中的电荷具有电势能,能举例说明电场中的电荷具有的电势能。
2.了解电势能和电势两个概念,能辨析电场情境中电荷的电势能和电势。
(二)科学思维1.理解电场力做功的特点,能说出其特点并能辨析电场情境中的电荷所受电场力做功与电势能变化的对应关系。
2.理解类比法、归纳法、比值定义法在概念学习中的运用。
能举例说明类比法、归纳法、比值定义法在其他概念学习中的应用。
(三)科学探究1.体会类比法建构电势能概念的过程,培养科学探究的能力。
2.体会归纳法、比值定义法等思维方法建构电势概念的过程,提升科学探究的能力。
(四)科学态度与责任1.通过电势能和电势概念建立的探究过程,培养学生敢于质疑、坚持原则、主动思考研究的科学态度和责任。
四、教学重点1.使用类比法建构电势能概念的过程。
2.使用比值定义法建构电势概念的过程。
五、教学难点1.电势能变化与电场力做功之间关系。
2.电势、电势能的相对性和系统性。
六、教学流程七、教学过程(一)建构电势能概念 1.明确学习内容:之前从力的角度学习了电场的性质,本节开始从能量的角度学习电场的性质。
高二物理电势能电势
第四节、电势能和电势复习功和能量的关系:如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探电荷的动能?一、静电力做功的特点让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点,我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
结论:拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。
二、电势能寻找类比点:力做功只与物体位置有关,而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢?属于什么能?1.电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能我们叫做电势能。
电势能用Ep表示。
思考:如果做功与路径有关,那能否建立电势能的概念呢?2.讨论:静电力做功与电势能变化的关系电场力做多少功,电势能就变化多少。
W AB=-(E pB-E pA)=E pA-E PB思考:对不同的电荷从A运动到B的过程中,电势能的变化情况:(1)正电荷从A运动到B电场力做正功,即有W AB>0,则E pA>E pB,电势能减少。
(2)负电荷从A运动到B做正功,即有W AB<0,则E pA>E pB,电势能增加。
3.求电荷在某点处具有的电势能问题:在上面的问题中,请分析求出A点的电势能为多少?类比分析:如何求出A点的重力势能呢?进而联系到电势能的求法。
则E pA=W AB (以B为电势能零点)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。
4.零势能面的选择通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
拓展:判断电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低:将电荷由A点移动到B点,根据静电力做功情况判断。
若静电力做功为正功,电势能减少,电荷在A点电势能大于在B点的电势能。
反之静电力做负功,电势能增加,电荷在A点电势能小于在B点的电势能三、电势选B点为零势能面,则E pA=qE场Lcosθ可见,E pA 与q 成正比,即电势能跟电荷量的比值E pA /q 都是相同的。
人教版高二物理上册知识点
人教版高二物理上册知识点1.人教版高二物理上册知识点篇一电势高低的判断1、根据电场线的方向判断沿着电场线的方向,电势越来越低,也可以说电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
2、根据电场力做功判断正电荷在电场力作用下发生位移,若电场力做正功,则说明正电荷由高电势处向低电势处运动;若电场力做负功时,正电荷由低电势处向高电势处运动。
负电荷在电场力作用下发生位移,若电场力做正功,则说明负电荷由低电势处向高电势处运动;若电场力做负功,则说明负电荷由高电势处向低电势处移动。
3、根据点电荷电场中的场源电荷的电性判断若以无穷远处为零电势位置,则在正点电荷形成的电场中,电势永远为正值,离点电荷越远的地方,电势越低;在负点电荷形成的电场中,电势永远为负值,离点电荷越近的地方,电势越低。
4、利用电势能判断正电荷在电势越高的地方电势能越大,在电势越低的地方电势能越小;负电荷在电势越低的地方电势能越大,在电势越高的地方电势能越小。
5、利用电势的定义式判断利用公式q=EP/q计算时,将EP、q的正负号--起代人,通过的正负,比较该点和零电势位置间电势的相对高低。
2.人教版高二物理上册知识点篇二电磁感应1.[感应电动势的大小计算公式]1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}3)Em=nBSω(交流发电机的感应电动势){Em:感应电动势峰值}4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}3.人教版高二物理上册知识点篇三三种产生电荷的方式:1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷4.人教版高二物理上册知识点篇四电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度;1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷;2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反)3、该公式适用于一切电场;4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r25.人教版高二物理上册知识点篇五1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}4.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R5.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}6.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}7.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}8.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比) 6.人教版高二物理上册知识点篇六电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移到参考点(零势点)时电场力作的功1、电势具有相对性,和零势面的选择有关;2、电势是标量,单位是伏特V;3、电势差和电势间的关系:UAB=φA—φB;4、电势沿电场线的方向降低;时,电场力要作功,则两点电势差不为零,就不是等势面;相同电荷在同一等势面的任意位置,电势能相同;原因:电荷从一点移到另一点时,电场力不作功,所以电势能不变;5、电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方;6、等势面的画法:相临等势面间的距离相等7.人教版高二物理上册知识点篇七1、晶体:外观上有规则的几何外形,有确定的熔点,一些物理性质表现为各向异性。
高二物理教材中难点知识点总结
高二物理教材中难点知识点总结高二物理教材是建立在必修1、2知识基础上的深化和拓展,既是重点又是难点,难点知识点内容非常多,总体来说就是对电磁学的理解。
其中在静电场章节以带点粒子的运动为章节难点。
恒定电流章节以电学实验为章节难点。
磁场章节以带点粒子在磁场运动为章节难点。
具体分析如下:第一章静电场1 电荷及其守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决相关问题:摩擦起电和感应起电的相关问题。
2 库伦定律难点:库仑定律的实际应用3 电场强度难点:电场强度的叠加4 电势能和电势难点:掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。
5 电势差难点:根据电势差的定义式进行有关计算6 电势差与电场强度的关系难点:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用7 静电现象的应用难点:空腔导体静电平衡时空腔内的场强处处为零,电荷只分布在导体的外表面上。
8 电容器的电容难点:电容器充、放电过程;电容概念的理解;平行板电容器电容影响因素的实验演示。
9 带电粒子在电场中的运动难点:运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题第二章恒定电流第一节电源和电流难点:1.对导线中形成电场的理解2.恒定电流的定义及微观表达式理解第二节电动势难点:(1)电源电动势的大小等于没有接入电路时两板间的电压.(电动势的大小可用内阻极大的伏特表粗略测出)(2)电动势的符号为E,国际单位为伏特,是一个标量,但有方向,在内部由负极指向正极.(3)电动势的物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能的本领.电动势是由电源本身的性质决定的,电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷从电源负极移到正极的过程中,使1C正电荷增加的电势能的数值.第三节欧姆定律难点:(1)欧姆定律的内容及公式I=U/R适用条件:金属导电和电解液导电,不适用于气体导电和某些电器元件.(2)“ I=U/R”与“ I=q/t”两者的不同点.第四节串联电路和并联电路难点:(1)混联电路的分析。
第五节焦耳定律难点:(1)纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功与电热问题。
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高二物理上——电势能和电势
1.下列关于电场性质的说法,正确的是( )
A.电场强度大的地方,电场线一定密,电势也一定高
B.电场强度大的地方,电场线一定密,但电势不一定高
C电场强度为零的地方,电势一定为零D.电势为零的地方,电场强度一定为零
2.如图4-1所示,A、B是同一条电场线上的两点,下列说法正确的是( )
A.正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能
B.正电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能
C.负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能
D.负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能
3.如图4-2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4-2
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4.如图4-3所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,下列说法正确的是( )
图4-3
A.若把一正点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做正功,电势能减小
B.若把一正点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做负功,电势能增大
C.若把一负点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做负功,电势能增大
D.若把一正点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变
5.如图4-4所示,图中实线表示一匀强电场的电场线,一带负电荷的粒子射入电场,虚线是它的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若粒子所受重力不计,那么正确的判断是()
图4-4
A.电场线方向向下B.粒子一定从a点运动到b点
C.a点电势比b点电势高D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
6.如图4-5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,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
图4-5 图4-6 图4-7
7.如图4-6所示,带箭头的曲线表示一个带负电粒子通过一个点电荷Q所产生电场时的运动轨迹,虚线表示点电荷电场的两个等势面,下列说法正确的是
A.等势面φA<φB,粒子动能E k A>E k B B.等势面φA<φB,粒子动能E k A<E k B
C.等势面φA>φB,粒子动能E k A<E k B D.等势面φA>φB,粒子动能E k A>E k B
8.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图4-7中虚线所示,电场方向竖直向下。
若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为 A.动能减少B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.重力势能和电势能之和增加
9.如图4-8所示,a、b带等量异种电荷,MN为ab连线的中垂线,现有一个带电粒子从M 点以一定初速度v0射入,开始时一段轨迹如图中实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过程中( )
图4-8 图4-9 图4-10
A.该粒子带负电B.该粒子的动能先增大,后减小
C.该粒子的电势能先减小,后增大
D.该粒子运动到无穷远处后,速度的大小一定仍为v0
10.如图4-9所示,一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。
M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右边。
不计重力,下列表述正确的是( )
A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加
如图4-10所示,在粗糙的斜面上固定一点电荷Q,在M点无初速度地释放带有恒定电荷的小物块,小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止,则从M到N的过程中( )
A.小物块所受的电场力减小
B.小物块的电势能可能增加C.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D.M点的电势一定高于N点的电势。