高考物理课件 第三节 电场的能的性质

★电势差(电压)
1、定义：
AB两点间的电势差UAB在数值上等于将检验电荷从A点移至B点电 场力所作的功WAB与检验电荷电量q的比值
2、公式： 3、单位：伏特（ V ） 标量
4、特点：电势差与零势点的选择无关，与试探电 荷的大小正负无关，其大小只与电场本身有关。
★电势 φ
1、定义：
电场中某点的电势等于该点与零电势点 间的电势差。
第二节 电场的能的性质
E
q+ F
A
B
1.点电荷q在电场中由静止释放,将如何运动? 2.能否从能量的角度解释动能的增加?
★静电力做功特点
1.将电荷q从A沿直线移至B:
B
E
qA+ ө F
W = F·|AB| cosθ
M
= q E·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:
B
E
对AM: 对MB: 对全程:
W12 qU12
电势
U1 U2 U12
U12 U1 U2
电势差
例、下列说法正确的是（
）
A.电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做负功，电 荷电势能减少
B. 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功 ，电荷电势能减少
C.在电场中顺着电场线移动负电荷，电场力做正功， 电荷电势能减少
D.在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功， 电荷电势能增加
Aq + ө FF
M
W1 = q E ·|AM| W2 = 0
W = W1 + W2= q E·|AM|
3.将电荷q从A沿曲线移至B:
Aq+ ө F
B
E
q+
B
q+ F
E
F
q + x2 F
M
q
+
A
X1
F
M
W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
………… x1 + x2 + x3 +…=?
★处理经常遇到的三个问题的的办法
▪ （1）.比较场强的大小,看电场线的疏密或等势面的疏密。 ▪ （2）.比较电势的高低，看电场线的方向。电场线的方向
是电势降低的方向。 ▪ （3）.比较同一检验电荷在电场中两点所具有的电势能的
多少，看电场力的方向。电场力作正功，检验电荷的电势 能减少。
★等势面：电场中电势相等的点构成的面
数值上等于单位正点荷由该点移到零电 势点时电场力所做的功。
即：φA = UA0 = WA0
2、单位：伏特（ V ） 标量 3、特点：
a、电势是相对的，与零势点的选择有关，一般以无穷远或大 地为零势点。 b、电势与试探电荷的大小正负无关，只与电场本身的属性有关。 c、沿电力线方向，电势降低。
★电势能 ε
电势与电强场不强同度)没。有必然联系
例：在一个点电荷产生的静电场中，一个带电粒子运动 轨迹如图中的虚线所示。试问：
(1)带电粒子带何种电？
(2)M点和N点相比，带电粒子的运动速度v M 、v N 哪个大？运动加 速度a M 、a N 哪个大？电势能ε M 、ε N 哪个大？
无关
由置于电场中的电荷及电势共 同决定
沿电力线电势降低， 电场力做正功时，电荷的电势
变化情况
电场强度方向指向 电势降低最快的方
能减小，电场力做负功时，电 荷的电势能增大
向
单位
伏（V）
焦（J） 、电子伏特 （e v）
联系Leabharlann Baidu
电势能
p Wp0
电功
Up
p
q
W12 1 2
p qU p
U12
W12 q
1、定义：电荷在电场中所具有的势能称为电势能 2、公式： ε = φ q 3、电场力做功与电势能的关系。 （1）电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。 （2）WAB=－△ε
电势（ φ ）
电势能（
）
意义
反映电场的能的性 质
电荷在电场中具有的势能
决定因素
决定于产生电场的 电荷以及电场中的 位置，与检验电荷
★电势与电场强度的关系。
▪ 电势为零的地方电场强度可 以不为零(如两个带等量异 种点电荷，其中垂线)；
▪ 电场强度为零的地方电势可 以不为零(如两个带同种等 电量的点电荷，其连线的中 点处电场强度为零，电势却 不为零)。
▪ 电场强度恒定的区域电势有 高低不同(如匀强电场)；
▪ 等势面上的各点，电场强度 可以不相同(如点电荷形成 的电场的等势面上，各点场
（3）不同等势面在空间不相交。
★电势差与电场强度关系
1．电场方向是指向电势降低最快的方向。
2．在匀强电场中，电势降低是均匀的。 E=U/d
注意条件：①只适用于匀强电场。②d是沿场方向上的距离。
例、如图所示的匀强电场中，有a、b、c三 点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线 方向，bc和电场方向成600角，一个电量为 q=4×10－8C的正电荷从a移到b电场力做功 为W1=1.2×10－7J。求： ①匀强电场的场强？ ②电荷从b移到c，电场力做功W2为多少？ ③a、c两点的电势差为多少？
的等 等量 势同 面种
电 荷 电 场
任意带电导体周围的电场和等势面
1、将一点电荷 沿不同路径从A
Ａ
●
移到B，计算电
场力所做的功？
仔细观察， 回答问题：
2、电场线与等势
面几何关系?
●
Ｂ
3、不同的等势面 有交线吗？
３、等势面的特点
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力 不做功。
(2)等势面一定与电场线垂直且由电势较高的等势 面指向电势较低的等势面
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？ 5. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？
B
A++
ө
q
F
M
F
A －
ө
q
E
B M
6. 静电力做功有什么特点？ 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功
与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和 终止位置有关 7. 这个结论适合于其它电场吗？