高考物理一轮复习 专题七 静电场 考点2 电场能的性质课件

能量守恒 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相
法 互转化，动能增大，电势能减小，反之电势能增大
特别提醒 (1)电势、电势能的正负表示大小，正的电势比负的电势高、正的电势能比负的电势能大，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。
正负 电势低
依据电势能的高 正电荷的电势能大处电势较高，负电荷的电势能大处电
低
势较低
2.电势能高低的四种判断方法
判断角度
判断方法
做功判断 不论是正电荷还是负电荷电场力做正功，电势能减小；电
法 场力做负功，电势能增大
电荷电势 正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方
法 电势能大
公式法 由 Ep＝qφ，将 q、φ 的大小、正负号一起代入公式，Ep 的正值越大，电势能越大，Ep 的负值越小，电势能越大
三、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
等量异种点 电荷的电场
以点电荷为球心的一簇球 面，沿电场线方向电势降低
两电荷连线上沿电场线方 向电势降低，连线的中垂面 上的电势相等且为零
等量同种 正点电荷 的电场
－ΔEpAB＝EpA－EpB＝qUAB(电场力做功与路径无关，与初、末位置 的电势差和电荷量有关)
特别提醒 (1)电势、电势能具有相对性，要确定电场中某点的电势或电荷在电场中某点具有的电势能必须选取电 势零点，但电势差和电势能的变化具有绝对性，与电势零点的选取无关。 (2)电势、电势差、电势能、电场力做的功、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。 (3)零电势点、零势能位置的选取是任意的，但通常选取大地或无穷远处为零势能位置。 (4)电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们习惯说成电场中的电荷所具有 的。
专题七 静电场
考点二 电场能的性质
撬点·基础点 重难点
基础点
知识点 1 静电力做功与电势能
1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与 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
②WAB＝qUAB，适用于 任何电场 。
的距离。
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 位置时静电力所做的
2．等势面 (1)定义：电场中 电势相等 的各点组成的面。
(2)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 (选填“做功”或“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等差等势面越密的地方电场强度 越大 ，反之 越小 。
知识点 3 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系
二、电势高低与电势能大小的判断方法
1．电势高低的四种判断方法
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
依据电场力做功 根据 UAB＝WqAB，将 WAB、q 的正负号代入，由 UAB 的正 负判断 φA、φB 的高低 取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷
依据场源电荷的 周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处
功。
(2)静电力做功与电势能变化的关系：
静电力做的功等于 电势能的减少量
，即 WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。
(3)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。
知识点 2 电势与等势面
1．电势 (1)定义：试探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＝ Ep/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。
1．电势差 (1)定义：电荷在电场中，由一点 A 移到另一点 B 时， 电场力做的功 与移动的电荷的 电荷量
的比值。
WAB
(2)定义式：UAB＝ q 。 (3)电势差与电势的关系：UAB＝ φA－φB ，而 UBA＝ φB－φA 。
(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
标量，但有正负，正负 标量，但有正负，正 正电势能，简化为：正正
矢标性 电场中的正电荷的
只表示大小
负只表示电势高低 得正。同理有：负正得负，
受力方向
负负得正
电势由电场本身决定， 由电场本身的两点间
场强由电场本身决
由电荷量和该点电势共
决定因
与试探电荷无关，其大 差异决定，与试探电
定，与试探电荷无
同决定，与参考点的选取
重难点
一、电场强度、电势、电势差、电势能的比较
物理量 电场强度 电势
项目
电势差
电势能
描述电场的 描述电场的 描述静电力 描述电荷在电场中的能 意义
力的性质 能的性质 做功的本领 量，电荷做功的本领
定义式 E＝Fq
φ＝Eqp(Ep 为 电荷的电势
UAB＝WqAB
能)
Ep＝qφ
正电荷在正电势位置有
矢量，方向为放在
素
小与参考点的选取有 荷无关，与参考点的
关
有关
关，有相对性
选取无关
零场强区域两点间的
场强为零，电势能不一定
场强为零的地方电 电势为零的地方场强 电势差一定为零，电
关系
为零；电势为零，电势能
势不一定为零 不一定为零
势差为零的区域场强
一定为零
不一定为零
匀强电场中 UAB＝Ed(d 为 A、B 间沿场强方向上的距离)；电势沿 联系 着场强方向降低最快；UAB＝φA－φB；φ＝Eqp；UAB＝WqAB；WAB＝
枕形导体 形成的电
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
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)关系式 UAB＝Ed, 其中 d 为电场中两点间 (2)电场强度的另一表达式
沿电场方向
的距离。
①表达式：E＝UdAB。 ②意义：在匀强电场中，场强在数值上等于沿 电场 方向每单位距离上降低的电势。电场中，场强方 向是指 电势降落 最快的方向。