高二物理电势能知识点
电势能知识点
高二物理电势与电势能知识点一、电场力的功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(1)由公式W=qE ·d (d 为电荷初末位置在电场方向上的位移)(2)由公式AB AB W qU =(AB U 为电荷初末位置A →B 间电势差,注意下标的使用)(3)由电场力做功和电势能的变化的关系:(.AB PA PB PA PB W E E E E =-分别是电荷电场中A 、B 两点的电势能)(4)由动能定理:K E W W ∆=+其他力电场力二、电势能1.电势能:电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。
E PA =W A →∞电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加;电场力不做功,电势能不变。
3.比较电势能的大小(1)场电荷判断法①离场正电荷越近,检验正电荷的电势能越大;检验负电荷的电势能越小.②离场负电荷越近,检验正电荷的电势能越小;检验负电荷的电势能越大.(2)电场线法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.(3)做功判断法无论正、负电荷,电场力做正功,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.三、电势1.定义:qE PA A =ϕ EPA 为试探电荷在该点A的电势能,q 为电荷量,可以带符号运算。
2.单位:伏特V ,1V=1J/C 3.电势是标量,有正负,但没有方向。
规定大地或无限远电势为零。
4.物理意义:描述电场能的特性,由场源电荷量和相对位置来决定,与是否放试探电荷无关。
5.电势高低判断的三种方法(1)根据公式计算:qE PA A =ϕ,带符号代入运算。
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。
高二物理知识点电场与电势能
高二物理知识点电场与电势能高二物理知识点:电场与电势能电场和电势能是高中物理课程中重要的概念,它们在解释电荷之间相互作用以及电场中粒子行为方面起着重要作用。
本文将介绍电场和电势能的基本概念、计算方法以及相关应用。
一、电场的概念和计算方法1. 电场的概念电场是指电荷在其周围形成的一种物理场,它会对其他电荷施加力的作用。
电场可由电荷的正负性及其距离决定。
正电荷产生的电场是由电荷向外指向的,而负电荷产生的电场则是由电荷向内指向的。
电场的单位是牛顿/库仑(N/C)。
2. 电场强度的计算电场强度(E)表示单位正电荷所受的力大小,其计算公式为:E = F/q其中,F为电荷所受的力,q为电荷的大小。
3. 电场的叠加原理当有多个电荷同时存在时,它们各自产生的电场将相互叠加。
利用叠加原理,可以计算出多个电荷位于同一点的电场强度。
二、电势能的概念和计算方法1. 电势能的概念电势能是指电荷由于其在电场中位置的变化而具有的能量。
它与电荷的位置和电场强度有关。
电势能的单位是焦耳(J)。
2. 电势能的计算电势能(PE)的计算公式为:PE = qV其中,q为电荷的大小,V为电荷所处位置的电势。
3. 电势的计算电势(V)表示单位正电荷在某点所具有的电势能大小。
电势的计算公式为:V = kQ/r其中,k为电场常量,Q为产生电势的电荷大小,r为电荷与观察点的距离。
三、电场与电势能的应用1. 均匀电场中电荷的运动在均匀电场中,电荷受到的力与所受的电场强度成正比。
根据电场强度和电荷质量的关系,可以计算出电荷在电场中的加速度和速度变化。
2. 电场中两点间的电势差电场中两点间的电势差用于衡量电场中的电势能差异。
电场中单位正电荷在两点之间移动所做的功恰好等于两点之间的电势差。
3. 电势能在电荷储存与释放中的应用对于静电场中的电荷,其电势能可以用于储存能量。
例如,在电容器中,电荷储存于金属板之间的电场中,当电容器释放电荷时,电势能转化为其他形式的能量。
高二物理电和磁公式知识点归纳
高二物理电和磁公式知识点归纳在高二物理学习中,电和磁是一个重要的知识点,涉及到众多的公式和定律。
为了更好地理解和应用这些知识,下面对高二物理电和磁的公式和知识点进行归纳和总结。
一、电场和电势能1. 库伦定律:F = k * |q1 * q2| / R^2其中 F 表示电场力,k 为比例常数,q1 和 q2 表示电荷,R 表示两个电荷之间的距离。
2. 电场强度 E:E = F / q其中 E 表示电场强度,F 表示电场力,q 表示电荷量。
3. 电势能 U:U = k * |q1 * q2| / R其中 U 表示电势能,k 为比例常数,q1 和 q2 表示电荷,R 表示电势能的参照点到电荷的距离。
二、电流和电阻1. 电流 I:I = Q / t其中 I 表示电流,Q 表示电量,t 表示时间。
2. 欧姆定律:U = R * I其中 U 表示电压,R 表示电阻,I 表示电流。
3. 特定电阻 R:R = ρ * L / A其中 R 表示电阻,ρ 表示电阻率,L 表示电阻器长度,A 表示电阻器横截面积。
三、电路中的功和能量1. 电功 W:W = U * Q其中 W 表示电功,U 表示电压,Q 表示电量。
2. 电功率 P:P = W / t其中 P 表示电功率,W 表示电功,t 表示时间。
四、磁场和磁感应强度1. 洛伦兹力 F:F = q * v * B * sinθ其中 F 表示洛伦兹力,q 表示电荷量,v 表示速度,B 表示磁感应强度,θ 表示磁场与速度的夹角。
2. 磁感应强度 B:B = F / (q * v * sinθ)其中 B 表示磁感应强度,F 表示洛伦兹力,q 表示电荷量,v 表示速度,θ 表示磁场与速度的夹角。
3. 磁感应强度 B 和磁场力 F 之间的关系:F = q * v * B * sinθ五、电磁感应和电磁波1. 法拉第电磁感应定律:ε = -dΦ / dt其中ε 表示感应电动势,dΦ 表示磁通变化量,dt 表示时间。
高二必修三物理电势知识点
高二必修三物理电势知识点物理学中的电势是一个重要的概念,它在理解电场、电力和电荷分布等方面起着至关重要的作用。
对于高二学生来说,掌握物理电势的知识是必不可少的。
本文将为大家详细介绍高二必修三物理电势的知识点。
一、电势的定义及基本概念电势是指单位正电荷在电场中具有的势能。
常用符号为V,单位是伏特(V)。
电势既可以是标量,也可以是矢量,具体是根据具体情况而定。
在电场中,电势是一个点的属性,表示该点单位正电荷所具有的电势能。
二、电势的计算方法根据电势的定义,我们可以通过电场力和电荷之间的关系来计算电势。
电势的计算公式是V = kQ/r,其中V为电势,k为电场力常量,Q为电荷量,r为距离。
通过这个公式,可以计算任意一个点的电势。
三、电势与电势差的关系电势差是指两个点之间的电势差别。
单位电荷从高电势点移动到低电势点时,会受到电势差的作用。
电势差的计算公式是ΔV = V2 - V1,其中ΔV为电势差,V2为低电势点的电势,V1为高电势点的电势。
四、电势与电场的关系电势是电场的一种表现形式,电场是由电荷产生的力场。
在电场中,电荷会受到电场力的作用,而电势则体现了电场力对电荷的影响。
电势的方向与电场力的方向相反,即从高电势点指向低电势点。
五、电势能与电势的关系电势能是指电荷在电场中具有的势能。
电势能与电势之间的关系可以通过公式Ep = qV得到,其中Ep为电势能,q为电荷量,V为电势。
当电荷在电场中移动时,它的电势能会发生变化,从而产生电场力。
六、电势线与等势面电势线是用来表示电场分布情况的一种图形表达方式。
在电场中,电势线与电场线的方向相同,即从高电势点指向低电势点。
等势面则是指电势相等的点构成的面。
等势面与电势线垂直相交,而且等势面上的点沿着同一条线没有电势差。
七、电势的叠加原理对于复杂的电场,可以将其分解为若干简单的电场,然后再根据电势叠加原理将其电势进行叠加。
根据叠加原理,电势是一个标量,可以直接进行叠加运算。
电势能电势课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
(3)一般选取无穷远处或大地为零电势点.
3.电势高低的判断方法
(1)根据电场线判断:沿着电场线的方向电势逐渐降低.
(2)根据静电力做功和电荷电势能的变化判断:
①在两点间移动正电荷:如果静电力做负功,电势能增加,电
势升高;如果静电力做正功,电势能减少,电势降低.
、 ,电势能分别为 、 。下列说法正; ,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有 <
D.B点电势可能高于A点电势
1.由于静电力做功和重力做功相似,与路径无关,因此
可以在电场中引入电势能的概念,电势能和重力势能也有
静电力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少;静
电力对电荷做多少负功,电荷的电势能就增加多少
3.电势能的相对性:电势能是相对的,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。
三、电势
1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它
的电荷量之比。
2.定义式:φ= 。
第十章 静电场中的能量
第1节 电势能和电势
1.通过计算在勾强电场中移动电荷静电力所做的功,认识静
电力做功跟路径无关的特点。
2.理解电势能的变化与静电力做功的关系。知道常见的电势能
零点的规定方法。(重点)
3.通过建立电势概念过程,理解电势是从能的角度描述电场的
物理量。会判断电场中两点电势高低。(难点)
确的是(A )
A.b点的电势比c点高
B.b点的电场比c点强
C.试探电荷从b移动到c点电场力一定做正功
D.试探电荷从b移动到c点电势能一定增加
4.如图所示,AB是某电场的一条电场线,若有一质子以
10 高二物理重难点知识汇总 电势和电势能
高二物理重难点知识汇总第十讲 电势和电势能重难点讲解知识点一 电势、等势面和电势能 1.电势(1)定义:电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值. (2)定义式:φ=Epq.(3)矢标性:电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零势点高(低).(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零势点的不同而不同,通常取无限远或地球的电势为零.2.等势面的特点(1)同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功. (2)等势面一定跟电场线垂直,即跟场强的方向垂直. (3)电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面. (4)等差等势面越密的地方场强越大,反之越小. 3.电势能(1)定义:电荷在电场中某点具有的势能,等于将电荷从该点移到零势点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.知识点二 电势差、匀强电场中电势差与场强的关系 1.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F 做的功与移动的电荷的电荷量的比值.(2)定义式:UAB =WABq.(3)电势差与电势的关系:UAB =φA -φB ,UAB =-UBA.(4)影响因素:电势差UAB 由电场本身的性质决定,与移动的电荷q 及电场力做的功WAB 无关,与零电势点的选取无关.2.匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式:UAB =Ed ,其中d 为电场中两点间沿场强方向的距离.(2)在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势;注意:电场中,场强方向是指电势降落最快的方向.【典型例题】1.(多选)某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示,图中虚线表示电场线,实线表示等势面,A、B、C为电场中的三个点.下列说法正确的是( )A.A点的电场强度小于B点的电场强度B.A点的电势高于B点的电势C.将负电荷从A点移到B点,电场力做正功D.将正电荷从A点移到C点,电场力做功为零解析:选ABD.电场线的疏密表示电场强度的大小,A处电场线比B处稀疏,A正确;在同一等势面上电势相等且沿着电场线的方向电势逐渐降低,所以A点的电势高于B点的电势,B正确;将负电荷从A点移到B点,电场力做负功,C错误;A点、C点在同一个等势面上,将正电荷从A点移到C点,电场力做功为零,D正确.2.(多选)光滑绝缘水平面上有两个带等量异种电荷的小球A、B,小球A通过绝缘轻弹簧与竖直墙相连,如图所示.今小球B在外力F作用下缓慢向右移动,移动中两小球带电荷量不变,则对两小球和弹簧组成的系统的分析正确的是( )A.外力F对系统做正功,弹性势能增大B.外力F对系统做正功,弹性势能减小C.静电力做正功,电势能减小D.静电力做负功,两球间电势差增大解析:选BD.外力对小球做正功,当小球B向右运动时,两球距离增大,库仑力减小,因此弹簧的伸长量减小,弹性势能减小,A错误,B正确;由于两球距离增大,库仑力做负功,系统电势能增大,两球间电势差增大,C错误,D正确.【考向1】电势与电势能的判断1.电势高低的判断判断角度判断方法依据电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低依据场源电荷的正负 取无穷远处电势为零,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依据电场力做功 根据UAB =WABq ,将WAB 、q 的正负号代入,由UAB 的正负判断φA 、φB 的高低依据电势能的高低正电荷在电势较高处电势能大,负电荷在电势较低处电势能大判断角度 判断方法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 电荷电势法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公式法将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Ep =q φ,正Ep 的绝对值越大,电势能越大;负Ep 的绝对值越大,电势能越小能量守恒法在电场中,若只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,动能增加,电势能减小,反之,动能减小,电势能增加【典型例题】3.(多选)如图所示,在x 轴上相距为L 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、L2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.下列判断正确的是( )A .b 、d 两点处的电势相同B .四个点中c 点处的电势最低C .b 、d 两点处的电场强度相同D .将一试探电荷+q 沿圆周由a 点移至c 点,+q 的电势能减小解析:选ABD.由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知,A 、B 正确,C 错误.四点中a点电势最高、c点电势最低,正电荷在电势越低处电势能越小,故D正确.4. (多选)如图所示,有一对等量异种电荷分别位于空间中的a点和f点,以a点和f点为顶点作一正立方体.现在各顶点间移动一试探电荷,关于试探电荷受电场力和具有的电势能,以下判断正确的是( )A.在b点和d点受力大小相等,方向不同B.在c点和h点受力大小相等,方向相同C.在b点和d点电势能相等D.在c点和h点电势能相等解析:选ABC.根据对称性和等量异种电荷周围电场线的分布特点可知,试探电荷在b点和d点受力大小相等,方向不同,在c点和h点受力大小相等,方向相同,所以选项A、B正确;因为 b 点和d点到两个场源电荷的距离都一样,所以试探电荷在 b点和d点电势能相等,选项C正确;c 点离场源正电荷较h点远,所以试探电荷在c点和h点电势能不相等,或者根据等量异种电荷周围等势面的分布特点可知,中垂面是等势面,而c点和h点分居中垂面的两侧,它们的电势肯定不等,所以选项D错误.【方法技巧】带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧(1)判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向.(2)判断电场力(或场强)的方向:仅受电场力作用时,带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧,再根据粒子的正负判断场强的方向.(3)判断电场力做功的正负及电势能的增减:若电场力与速度方向成锐角,则电场力做正功,电势能减少;若电场力与速度方向成钝角,则电场力做负功,电势能增加.【考向2】几种常见的典型电场等势面的对比分析电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇等间距平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂面上的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上,中点电势最低,而在中垂线上,中点电势最高.关于中点左右对称或上下对称的点电势相等【典型例题】5.(2016·高考全国丙卷) 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:选B.静电场中的电场线不可能相交,等势面也不可能相交,否则的话会出现一个点有两个电场强度和两个电势值的矛盾,A错误;由WAB=qUAB可知,当电荷在等势面上移动时,电荷的电势能不变,如果电场线不与等势面垂直,那么电荷将受到电场力,在电荷运动时必然会做功并引起电势能变化,这就矛盾了,B正确;同一等势面上各点电势相等,但电场强度不一定相等,C错误;对于负电荷,q<0,从电势高的A点移到电势低的B点,UAB>0,由电场力做功的公式WAB=qUAB 可知WAB<0,电场力做负功,D错误.6.(2017·山东青岛模拟)(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是( )A.带正电B.速度先变大后变小C.电势能先变大后变小D.经过b点和d点时的速度大小相等解析:选CD.做曲线运动的物体受到的合力方向指向曲线的内侧,根据带电粒子受力方向可以判断,粒子带负电,选项A 错误;负电荷在电势低的位置电势能大,粒子的电势能先变大后变小,粒子的电势能和动能之和不变,所以粒子的动能先变小后变大,速度先变小后变大,选项B 错误,选项C 正确;b 、d 两点电势相同,粒子经过这两点时电势能相等,动能相等,速度大小也相等,选项D 正确.知识点三 电场强中电势差与电场强度的关系【考向1】在匀强电场中由公式U =Ed 得出“一式二结论” (1)“一式”:E =U d =W 电qd ,其中d 是沿电场线方向上的距离.(2)“二结论”结论1:匀强电场中的任一线段AB 的中点C 的电势φC =φA +φB2,如图1所示.结论2:匀强电场中若两线段AB ∥CD ,且AB =CD ,则UAB =UCD(或φA -φB =φC -φD),如图2所示.【典型例题】7. (多选)如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为10 cm 的正六边形的六个顶点,A 、B 、C 三点电势分别为1 V 、2 V 、3 V ,正六边形所在平面与电场线平行.下列说法正确的是( )A .通过CD 和AF 的直线应为电场中的两条等势线B .匀强电场的电场强度大小为10 V/mC .匀强电场的电场强度方向为由C 指向AD .将一个电子由E 点移到D 点,电子的电势能将减少1.6×10-19 J解析:选ACD.由AC 的中点电势为2 V ,所以BE 为等势线,CD 、AF 同为等势线,故A 正确;CA 为电场线方向,电场强度大小E =U d =22×10×cos 30°×10-2 V/m =203 3 V/m ,故B 错误,C 正确;由UED =UBC =-1 V ,WED =-eUED =1.6×10-19 J.8.(多选)如图所示 ,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,各点的电势分别为φA =5 V ,φB =2 V ,φC =3 V ,H 、F 三等分AB ,G 为AC 的中点,在下列各示意图中,能正确表示该电场强度方向的是( )解析:选BC.匀强电场中将任一线段等分,则电势差等分.把AB 等分为三段,AB 间电压为3 V ,则每等分电压为1 V ,H 点电势为4 V ,F 点电势为3 V ,将FC 相连,则FC 为等势线,电场线垂直于FC ,从高电势指向低电势,C 正确;把AC 相连,分为两份,AC 电压为2 V ,则G 点电势为4 V ,GH 为等势线,电场线垂直于GH ,从高电势指向低电势,B 正确.【考向2】E =Ud在非匀强电场中的妙用(1)解释等差等势面的疏密与场强大小的关系,当电势差U 一定时,场强E 越大,则沿场强方向的距离d 越小,即场强越大,等差等势面越密集.(2)定性判断非匀强电场电势差的大小关系,如距离相等的两点间的电势差,E 越大,U 越大;E 越小,U 越小.(3)利用φ -x 图象的斜率判断沿x 方向场强Ex 随位置的变化规律.在φ -x 图象中斜率k =ΔφΔx =Ud =Ex ,斜率的大小表示场强的大小,正负表示场强的方向.。
高二物理电势能和电势课件
A B
h
G
+
N
4.带电粒子只在电场力作用下,从A点运动 到B点,划过如图所示的轨迹,则该粒子 ( AD ) A.肯定带负电 B.电势能不断减少 C.动能不断增加 D.在A点的加速度较小
问题5:电荷在电场中有电势能,那么电 量为Q电荷放在电场E的电场中电势能是 多少呢? A +q
F
结论5:电荷在某点的电场能,等于 静电力把它从该点 移动到零势能位 置时所做的功 课堂板书说明
1 1 3 3 A. F B. F C. F D. F 8 4 8 4
答案:A
三、电场强度 1 电场
(1)、定义:存在于电荷周围,能传递电
荷间相互作用的一种特殊物质。 (2) 基本性质:
对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度 (1)定义:放入电场中的某点的电荷所
受的电场力F与它的电量q的比值,叫做
33
3.物体由M点自由下落到N点重力做 正功 ,物体动能 增加 ,重力势能转化成 动能 。 4.电荷-q由A点运动到B点,电场力做 正功,电荷-q 动能 增加 ,电势能转化成 动能 。 5.相反,物体由N点搬运到M点,情况又如何? 6. 若使电荷-q由B点运 动到A点,那么情况又 M 是如何? m
第四节 电势能 电势
第一课时
研究:如图所示,
F 在场强为E的匀强 +q 电场中,沿电场方 向上有相距为d的A、B两点,将一个带电量为q 的正的点电荷放置在A点,求: (1)将q从A点沿电场线移动到B点,电场力所做 的功w,为多少? WAB =qE· d (2)将q从A点沿折线ACB移动到B点,电场力所 做的功w,为多少? W d AB =qE· (3)将q从A点沿曲线移动到B点,电场力所做的 WAB =qE· d 功w,为多少?
高二物理场强电势知识点
高二物理场强电势知识点物理是一门研究能量、运动和相互关系的科学学科,而场强电势则是物理学中的一个重要概念。
在高二物理学习中,我们不可避免地会接触到场强电势知识点。
本文将详细介绍高二物理场强电势的相关内容。
一、电场强度电场强度是描述电场对电荷作用的物理量,用E表示。
其定义为单位正电荷在电场中受力的大小,即E = F/q,其中F为电场力,q为正电荷的量。
电场强度的方向始终指向电场力的方向。
1.1 电场强度的计算电场强度的计算可以通过库仑定律得到。
当电荷为点电荷时,电场强度的大小满足E = k|Q|/r^2,其中k为库仑常数,Q为电荷的大小,r为电荷与点电荷之间的距离。
1.2 电场强度的性质电场强度具有以下性质:(1)电场强度与电荷量的正比。
电场强度与电荷量成正比,即E ∝ Q。
(2)电场强度与距离的反比。
电场强度与距离的平方成反比,即E ∝ 1/r^2。
二、电势电势是描述电场能量分布情况的物理量,用V表示。
其定义为单位正电荷在电场中所具有的势能,即V = U/q,其中U为电势能,q为正电荷的量。
2.1 电势的计算电势的计算可以通过电势差与电势能之间的关系得到。
当电荷沿电势差移动时,它所具有的电势能的变化就等于电势差,即ΔU = V2 - V1。
2.2 电势的性质电势具有以下性质:(1)电势是标量。
电势没有方向性,只有大小。
(2)电势与点电荷之间的关系。
点电荷与某一点的电势之间满足V = k|Q|/r,其中k为常量,Q为点电荷的大小,r为点电荷与该点之间的距离。
三、场强和电势的关系场强和电势是密切相关的物理量,它们之间存在一定的数学关系。
3.1 场强与电势的关系场强E与电势V之间的关系可以通过以下公式得到:E = -dV/dr,其中dV为电势的微分,dr为场强的微分。
3.2 场强和电势的计算在某一电场中,如果已知电势分布,则可以通过场强与电势之间的关系计算场强的大小和方向。
四、电势能和电势差的关系电势能和电势差是电势的重要概念,它们之间存在一定的数学关系。
高二物理第十二章电能知识点
高二物理第十二章电能知识点电能是物理学中的重要概念,它是指物体或系统所具有的电力储存能力。
在高二物理的第十二章中,我们将学习有关电能的基本知识和相关概念。
本文将对一些重要的电能知识点进行介绍。
一、电势能电势能是指电荷在电场中由于位置的变化而具有的能量。
当电荷从一个位置移动到另一个位置时,它将沿电场线方向做功,这个功就是电势能的变化量。
电势能的大小与电荷的电量、电场强度以及位置的高度有关。
1. 电势能的计算公式电势能的计算公式为E = qV,其中E表示电势能,q表示电荷的电量,V表示电场的电势。
2. 电势能的单位电势能的单位是焦耳(J)。
3. 电势能的性质- 对于正电荷,当它从电势高的位置移动到电势低的位置时,它的电势能将减小;- 对于负电荷,当它从电势低的位置移动到电势高的位置时,它的电势能将减小。
二、电场能电场能是指电荷在电场中具有的能量。
当电荷在电场中移动时,它将受到电场力的作用,而电场力对电荷所做的功就等于电场能的变化量。
1. 电场能的计算公式电场能的计算公式为E = qEd,其中E表示电场能,q表示电荷的电量,E表示电场强度,d表示电荷的位移。
2. 电场能的单位电场能的单位也是焦耳(J)。
3. 电场能的性质- 电场能与电荷的电量以及电场强度有关;- 在电场力的作用下,电荷从一个位置移动到另一个位置,其电场能将发生变化。
三、电势能与电场能的关系电势能和电场能是密切相关的。
它们之间可以通过如下公式相互转化:E = qV = qEd其中V表示电场的电势,E表示电场的电场强度,d表示电荷的位移。
四、电势差电势差是指单位正电荷在电场中移动时所做的功,也可以理解为单位正电荷的电势能变化量。
电势差的计算公式为ΔV = W/q。
1. 电势差的计算电势差的计算需要知道两个位置的电势差。
2. 电势差的单位电势差的单位是伏特(V)。
3. 电势差的性质- 电势差可以正负;- 电势差与电势能有关。
五、电势电势是指单位正电荷放置在某一位置时所具有的电势能。
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 =。
物理高二下册电势能和电势知识点
物理高二下册电势能和电势知识点高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一,以下是为大家整理的物理高二下册电势能和电势知识点,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,一直陪伴您。
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=A-B。
①当电场力做正功时,即WAB0,则AB,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即减=WAB。
②当电场力做负功时,即WAB0,则AB,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值,即增=B-A=-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,即减=A-B=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:=qU。
3.电势差的概念(1)定义电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟电荷电量的比值,叫做这两点间的电势差,也叫电压。
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结
【导语】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。
下⾯是⽆忧考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。
高二物理电势能
例、已知匀强电场的电场强度 E=100N/C,A、B两点的间距 d=20cm 1.电荷q=5x10-9C由A点移到B点, 电场力所做的功是多少?电势能是 增加还是减少? 2.电荷q=3x10-9C由A点移到B点, 电场力所做的功是多少?电势能是 增加还是减少?
AB
+q
+q
石器时代2.5 http://www.shiqi.so/map/ 石器时代2.5
A
E
-q
3
2
1
B
静电力做功与路径无关,仅与 电荷运动的初、末位置有关 。
A
q
B
二. 电势能
1.电荷在电场中具有电势能;
2.电势能与电场力做功紧密相联; 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。
3.静电力做多少功,就有多少电势能 和其他形式的能发生转化.
静电力做功与电势能变化的关系
去演出,琵琶和古琴是她比较擅长的乐器,只要曲子新鲜能吸引人便可以。这是她在醉影楼的工作,因为同是晴穿会的成员,百蝶很照顾慕容 凌娢,给她的设定很矜持,每天晚上只用演奏一曲,而且还帮她谢绝了几个想要单独点她弹琴的人。其实这也算一种策略,让其他人觉得慕容 凌娢比较神秘,自然能吸引更多慕名而来的好奇之人。这天晚上,慕容凌娢像往常一样准时登台演出,有了之前的经验,她一点也不紧张了。 反正即使出现一些音不准的小差错,那些没听过原曲的人也绝对不会发觉。不得不说,百蝶的计划很成功,来过醉影楼的人都知道,这里有一 位带着面纱演出的歌伎,会唱许多新奇的曲子。更有传言说这位歌伎容貌可谓是沉鱼落雁,闭月羞花,只要看上一眼,便会为她深深着迷…… 这八成也是百蝶散布的谣言,虽然名不副其实,但消息传到慕容凌娢耳朵里,还是让她得瑟了好一会儿。“梨花飘落在你窗前,?画中伊人在闺 中怨。谁把思念轻描淡写,只想留足时间为你穿越,我停步白墙青瓦的屋檐,等你撑伞走过我身边。古镇上谁家的炊烟,在为我们酝酿当年的 月圆。一双鸳鸯戏在雨中那水面,就像思念苦里透着甜。我不问弱水三千几人能为我怨?,轮回百转只求陪你续前缘……”这是慕容凌娢最喜欢 的歌曲之一,曲风细腻,作词也十分有意境。同时还是她的入坑曲,没有穿越之前,这首歌始终保存在手机里,尽管旧的曲子删了又删,新的 曲子翻了又翻,这首歌一直保持着它原有的地位。慕容凌娢觉得自己不是恋旧的人,该舍弃的旧东西绝不手软,手机里下载的歌曲绝对不会超 过20首,都是当下她最爱听的。可唯独这首曲子,她狠不下心删除……“一曲琵琶弦断邂逅的古街,爱的桥段叫我怎么写,那弱水三千若能把 那今生湮灭,前世亏欠我愿等来生再还……篆刻离别烟雨江南,你的美我不忍落款,牧笛吹皱岁月的脸,红尘笑看偏偏为你眷恋……”(古风一 言)旧衣香,留了荀令,新曲误,顾了周郎。第052章 无以为报,来生再报。这是慕容凌娢最喜欢的歌曲之一,曲风细腻,作词也十分有意境。 同时还是她的入坑曲,没有穿越之前,这首歌始终保存在手机里,尽管旧的曲子删了又删,新的曲子翻了又翻,这首歌一直保持着它原有的地 位。慕容凌娢觉得自己不是恋旧的人,该舍弃的旧东西绝不手软,手机里下载的歌曲绝对不会超过二十首,都是当下她最爱听的。可唯独这首 曲子,她狠不下心删除……“一曲琵琶弦断邂逅的古街,爱的桥段叫我怎么写,那弱水三千若能把那今生湮灭,前世亏欠我愿等来生再还…… 篆刻离别烟雨江南,你的美我不忍落款,牧笛吹皱岁月的脸,红尘笑看偏偏为你眷恋……”一曲唱罢,慕容凌娢鞠躬后便准备回房。谁知刚一 走下
高二物理电势差、电势、电势能知识精讲 北师大版
高二物理电势差、电势、电势能知识精讲 北师大版一. 本周教学内容: 电势差、电势、电势能二. 重点、难点: 〔一〕电势差1. 概念:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所作的功W AB 与电荷量的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差,用U AB 表示。
公式表示:U W qAB AB=2. 电势差是表征电场能的性质的物理量。
在数值上,A 、B 两点间的电势差等于单位正电荷由A 点移动到B 点时电场力做的功。
〔二〕电势定义:电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点〔零电势点〕时电场力所作的功。
即某点的电势等于该点与零电势点间的电势差,ϕA AO U =1. 电场中某点的电势由电场本身性质决定,与放入的检验电荷无关,与是否放入检验电荷无关。
2. 电势是相对的,只有先确定了电场中某点的电势为零后,才能确定电场中其他点的电势。
3. 电势是标量,但有正负,电势为正表示该点电势比零电势点高;电势为负明确比零电势点低。
当取无穷远处为零电势点时可以推证〔请同学们自己完成〕:正点电荷的电场中各点的电势都为正的,负点电荷的电场中各点的电势都为负的。
4. 顺着电场线方向电势越来越低,逆着电场线方向电势越来越高。
5.电势差。
有时我们只关心两点间电势的大小,不区U U AB BA A B =-=-ϕϕ分U AB 和U BA ,这时电势差取正值,都简写成U 。
这时电势差也叫电压。
〔三〕电势能1. 电场力作功的特点:在电场中移动电荷时电场力作功的多少,只跟被移动电荷的始末位置有关,跟运动路径无关。
2. 电势能的概念:由电荷在电场中的位置所决定的能量叫电势能,电势能是由电场和电荷组成的系统共有的。
3. 电场力作功与电势能的改变:在电场中移动电荷,假设电场力作正功,电势能减小,即由电势能转化为其他形式的能;假设电场力作负功,电势能增加,即由其他形式的能转化为电势能;电场力作功多少,电势能就改变多少,所以电场力的功是电荷电势能变化的量度。
人教版高二物理必修第三册第九章静电势及其应用全章知识点梳理
人教版高二物理必修第三册第九章静电势及其应用全章知识点梳理
本章主要介绍了静电势及其应用的相关知识点。
以下是本章的
主要内容:
1. 静电势的引入和定义
- 静电势的引入:通过了解电场力对电荷的作用,引入了电势
的概念。
- 静电势的定义:静电势是单位正电荷在某点的电势能。
2. 静电势的计算公式
- 点电荷与电势:点电荷产生的电势满足库仑定律的计算公式。
- 条形电荷与电势:通过积分计算条形电荷产生的电势。
- 环形电荷与电势:通过积分计算环形电荷产生的电势。
3. 静电势的性质
- 静电势的叠加性:由于静电势是标量,不同电荷产生的静电
势可以简单叠加。
- 静电势的路径无关性:静电势只与起始点和结束点有关,与
路径无关。
- 引力场势的负性:引力场势为负值。
4. 电势差和电势能
- 电势差的定义:电势差是沿着电场线的两点之间的电势差别。
- 电势能的定义:电荷在电势差下具有的能量。
- 电势能的计算:计算电荷在电场中的电势能。
5. 电势能转化
- 电势能转化的示例:通过实例介绍了电势能的转化过程。
- 电荷在电势中的能量转化:电荷在电势中会发生势能转为动
能或其他形式能量的转化。
6. 电势和电场线
- 电势与电场线的关系:电势线与电场线是相互垂直的。
- 电势线的性质:电势线始终垂直于电场线,而且电势线越密集,电场越强。
这些是本章的主要知识点梳理,通过研究这些内容,可以加深对静电势及其应用的理解和掌握。
高二物理电势能
+q
+q
第一章 静电场
第4节 电势能
复习与思考
1.功与能是什么关系? 2.重力场中的重力做功有什么特
点? 3.电场具有什么基本性质? 4.电场力是否可以对电荷做功?
阅读与思考
1.静电力做功与重力做功有什么 相似之处?有什么不同之处?
2.什么是电势能?与静电力做功 有什么联系?
3.电势能与重力势能有什么相似 之处?有什么不同之处?
一、静电力做功的特点
A
E
-q
3
2
1
B
静电力做功与路径无关,仅与 电荷运动的初、末位置有关 。
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会认为它是宝石而为之雀跃。知识告诉我们这是玻璃,因此知识剥夺了我们的快乐。 ? 我常常在幼儿园的栅栏外伫立,因此引起阿姨们的怀疑,以为我是人贩子或暗恋哪位小阿姨。我读过一本苏联小说,讲述一位私生子的父亲常去幼儿园看望自己的私生子,一想起这个,我就慌了,怕同样读过这 本书的人认为我也有私生子。 ? 我认为充分表达对子女的爱,不是人类及其它,而是袋鼠,怀里生出口袋,露出和自己一模一样的规模稍小的脑袋,爱的深入。有人把孩子架上肩膀行走,仿佛那孩子是他头顶盛开的一朵鲜花,让人感动。 种子 ? 没有什么比种植更吸引人。聂鲁达的诗说:“…… 农夫,口袋里装着一颗颗种子,急急忙忙地耕地。”聂鲁达所说的农夫是处在饥饿中的人,所以急急忙忙。当人们想到种子到明年才能变成果腹的粮食时,真感到岁月无情。 ? 我在童年有“种子癖”。古联云:“曾有清狂左传癖,未登神妙右军堂”。此癖为清狂,而不是轻狂,可见癖得洁净。读 左传生癖不如收集种子好玩,此书杀伐气很重。我把收集的种子放到一个铁皮盒里,盒有新疆人拍打的铃鼓那么大。我常举起来晃一晃,其音如磐。因里面有桃核、杏核。而苹果的
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高二物理电势能知识点
高二物理电势能知识点
1.静电力做功的特点:静电力做功与路径无关,或者说:电荷在电场中沿一闭合路径移动,静电力做功为零。
2.电势能概念:电荷在电场中具有势能,叫电势能。
电荷在某点的电势能,等于把电荷从该点移动到零势能位置时,静电力做的功,用EP表示。
3.静电力做功与电势能变化的关系:①静电力做正功,电势能减小;静电力做负功,电势能增加。
②关系式:WAB=EPA—EPB。
4.单位:J(宏观能量)和eV(微观能量),它们间的`换算关系为:1eV=1。
6×10—19J。
5 。
特点:
①系统性:由电荷和所在电场共有;
②相对性:与所选取的零点位置有关,通常取大地或无穷远处为电势能的零点位置;
③标量性:只有大小,没有方向,其正负的物理含义是:若EP>0,则电势能比在参考位置时大,若EP<0,则电势能比在参考位置时小。
理解与注意:学习电势能时,可以通过与重力势能类比来理解相关概念,上面列举的各项概念几乎是所有势能都有的,只是具体环境不同而已。