高中物理专题复习课件《电场》第2讲电场的能的性质
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第2讲电场能的性质[课标要求]1.知道静电场中的电荷具有电势能,理解电势能、电势的含义。
2.掌握静电力做功与电势能变化的关系。
3.掌握匀强电场中电势差及其与电场强度的关系。
4.会处理电场线、等势面与运动轨迹相结合问题。
考点一静电力做功、电势能与电势1.静电力做功的特点静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,称为电势能。
(2)标矢性:电势能是标量,有正、负之分,其正负表示大小。
(3)相对性:电势能具有相对性,通常把无限远处或大地表面的电势能规定为零。
3.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=E pq。
(3)标矢性: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。
4.静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B。
静电力对电荷做多少正功,电荷电势能就减少多少;电荷克服静电力做多少功,电荷电势能就增加多少。
(2)电势能的大小:由W AB=E p A-E p B可知,若令E p B=0,则E p A=W AB,即一个电荷在电场中某点具有的电势能,数值上等于将其从该点移到零电势能位置过程中静电力所做的功。
【基础知识判断】1.电场力做功一定改变电荷的电势能。
(√)2.电场强度为零的点,电势一定为零。
(×)3.电势有正负之分,但电势是标量。
(√)4.沿电场线的方向电场强度越来越小,电势逐渐降低。
(×)1.求静电力做功的四种方法2.电势高低的判断判断依据判断方法电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低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电场力做功根据U AB =W AB q ,将W AB 、q 的正负号代入,由U AB 的正负判断φA 、φB 的高低3.电势能大小的判断判断方法方法解读公式法将电荷量、电势连同正负号一起代入公式E p =qφ,正E p 的绝对值越大,电势能越大;负E p 的绝对值越大,电势能越小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做功法电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加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,电势能增加学生用书第157页(多选)(2023·海南高考)如图所示,正三角形三个顶点固定三个等量电荷,其中A 、B 带正电,C 带负电,O 、M 、N 为AB 边的四等分点,下列说法正确的是()A .M 、N 两点电场强度相同B .M 、N 两点电势相同C .负电荷在M 点电势能比在O 点时要小D .负电荷在N 点电势能比在O 点时要大、答案:BC解析:根据场强叠加以及对称性可知,M 、N 两点的场强大小相同,但是方向不同,选项A 错误;因在A 、B 处的正电荷在M 、N 两点的合电势相等,在C 点的负电荷在M 、N 两点的电势也相等,则M、N两点电势相同,选项B正确;因负电荷从M到O,A、B两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M,则该力对负电荷做负功,C点的负电荷也对该负电荷做负功,可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功,则该负电荷的电势能增加,即负电荷在M 点的电势能比在O点小;同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小,选项C正确,D错误。