新人教版高中物理选修3电势能和电势
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新课程人教版高中物理选修31电势电势差和电势能的知识点一.电势():A1、定义:电场中某点A的电势,等于A 点与零电势点间的电势差,也等于将单位正电荷从A点移到零电势点过程中电场力做的功。
2、电势是电场本身具有的属性,与试探电荷无关。
3、零电势点可以自由选取,一般选取无穷远或大地为零电势点;电场中某点的电势具有相对性(相对选取的零电势点)。
4、沿着电场线的方向,电势降低(最快);电势降低的方向不一定就是电场线的方向。
5、电势与场强没有直接关系:电势高的地方,场强不一定大;场强大的地方,电势不一定高。
6、电场强度的大小表示电势变化的快慢。
7、电势是标量,正负表示大小。
8、电势的单位:伏特(V)9、等势面:电势相等的点构成的面。
(要了解各种特殊电场中等势面的特点) a 、同一等势面上各点的电势相等 b 、等势面一定垂直于电场线c 、在同一等势面上的两点间移动电荷,电场力做功为零d 、电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面e 、任意两等势面不相交f 、等差等势面越密集的地方场强越大(等差等势面:相邻等势面间的电势差不变)二. 电势差(ABU ):1、定义:电场中两点电势的差值。
B A AB U ϕϕ-=A B BA U ϕϕ-=AB AB U U -=2、电势差是标量,正负表示初末点电势的高低。
3、电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关。
4、电势差的单位:伏特(V )5、电势差是电场本身具有的属性,与试探电荷无关。
三. 电势能(A P E ):1、定义:电荷处于电场中某点具有的势能。
(电势能是电场和电荷共同具有的)2、q E A PA ϕ=(正电荷在电势越高的地方,电势能越大;负电荷在电势越高的地方,电势能越小)3、电势能是标量,正负表示大小。
4、电势能的单位:焦耳(J )5、电荷处于电场中某点时,具有的电势能有相对性(相对选取的零电势点);电势能的变化量与零电势点的选取无关。
6、电场力做功与电势能变化量的关系: A B A PB PA PA PB P AB q q q E E E E E W -=-=-=--=∆-=()(ϕϕϕϕa 、电场力做功与路径无关,与初末位置的电势差有关。
判定电势能、电势及场强方向的方法重/难点重点:判定电势能、电势及场强方向的方法。
难点:利用“等分法”确定匀强电场中电势及场强方向的方法。
重/难点分析重点分析:在同一电场中,正负电荷所受电场力的方向不同,做功情况也往往不同,但从电场力做功与电势能变化的关系考虑,总有下列规律:电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
电荷电势能的变化确定后,再依据电势与电势能的关系,就可确定电势的变化。
难点分析:由于平行四边形对边平行且相等,可以利用数学知识证明在匀强电场中平行四边形对边沿场强方向的长度相等,因而在匀强电场中沿平行四边形对边的电势差相等,据此可快速求出平行四边形(或添加辅助线后可得到平行四边形的正多边形)某顶点的电势。
再根据等势面跟电场线垂直的特点就可以判断电场线的方向了。
突破策略一、判定电势能和电势的方法1.将电荷引入电场将电荷引入电场后,它一定受电场力Eq,且一定具有电势能φq。
2.在电场中移动电荷电场力做的功在电场中移动电荷电场力做的功W=qU,只与始末位置的电势差有关。
在只有电场力做功的情况下,电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程。
W= -ΔE=ΔE K。
⑴无论对正电荷还是负电荷,只要电场力做功,电势能就减小;克服电场力做功,电势能就增大。
⑵正电荷在电势高处电势能大;负电荷在电势高处电势能小。
⑶利用公式W=qU进行计算时,各量都取绝对值,功的正负由电荷的正负和移动的方向判定。
⑷每道题都应该画出示意图,抓住电场线这个关键。
(电场线能表示电场强度的大小和方向,能表示电势降低的方向。
有了这个直观的示意图,可以很方便地判定点电荷在电场中受力、做功、电势能变化等情况。
)【例1】如图所示,在等量异种点电荷的电场中,将一个正的试探电荷由a 点沿直线移到O点,再沿直线由O点移到c点。
在该过程中,检验电荷的电势能如何改变?解:根据电场线和等势面的分布可知:试探电荷由a点沿直线移到O点,电场力先作正功,再沿直线由O点移到c点的过程中,电荷沿等势面运动,电场力不作功,电势能不变化,故,全过程电势能先减小后不变。
【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。
第10章静电场中的能量1.电势能和电势 (1)2.电势差 (5)3.电势差与电场强度的关系 (11)4.电容器的电容 (14)5.带电粒子在电场中的运动 (21)1.电势能和电势一、静电力做功的特点1. 特点: 静电力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.在匀强电场中静电力做功:WAB =qE ·LABcos θ, 其中θ为静电力与位移间的夹角。
二、电势能1. 概念: 电荷在静电场中具有的势能。
用Ep 表示。
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, WAB =EpA -EpB 。
⎩⎨⎧ 电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
3. 电势能的大小: 电荷在某点的电势能, 等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。
4.零势能点:电场中规定的电势能为零的位置, 通常把离场源电荷无限远处或大地处的电势能规定为零。
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的比值。
2. 定义式: φ=。
3.单位:国际单位制中, 电势的单位是伏特, 符号是V,1 V =1 J/C 。
4. 特点(1)相对性: 电场中各点电势的大小, 与所选取的零电势的位置有关, 一般情况下取离场源电荷无限远或大地为零电势位置。
(2)标矢性:电势是标量, 只有大小, 没有方向, 但有正负。
5. 与电场线关系:沿电场线方向电势逐渐降低。
考点1: 静电力做功和电势能的变化1. 电场力做功正、负的判定(1)若电场力是恒力, 当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时, 电场力做正功;夹角为钝角时, 电场力做负功;夹角为直角时, 电场力不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。
此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。
夹角是锐角时, 电场力做正功;夹角是钝角时, 电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时, 电场力不做功。
(1)做功判定法: 无论是哪种电荷, 只要是电场力做了正功, 电荷的电势能一定是减少的;只要是电场力做了负功(克服电场力做功), 电荷的电势能一定是增加的。