人教版选修3-1第一章 第4节 电势能和电势
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高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结
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。下面是本人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
公众号:惟微小筑
第|一章 4
根底夯实
一、选择题(1~4题为单项选择题 ,5~7题为多项选择题)
,在O点的点电荷+Q形成的电场中 ,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1 ,以OA为半径画弧交OB于C ,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2 ,由C点移到B点电场力做功为W3 ,那么三者关系为( )
A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0
C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0
答案:C
解析:因A、C两点处于同一等势面上 ,所以W1=W3>W2=0 ,所以C正确 .
2.(江西师大附中2021~2021学年高二上学期检测)将一带电荷量为-q的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点 ,该过程中电场力做功为W ,假设规定无穷远处的电势为零 ,那么试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为( )
A.-W ,Wq
B.W ,-Wq
C.W ,Wq D.-W ,-Wq
答案:A
解析:依题意 ,电荷量为-q的试探电荷从无穷远处被移到电场中的A点时 ,电场力做的功为W ,那么试探电荷的电势能减少W ,无穷远处该试探电荷的电势能为零 ,那么该试探电荷在A点的电势能为Ep=-W ,A点的电势φA=Ep-q=-W-q=Wq ,应选项A正确 .
3.如下图 ,某区域电场线左右对称分布 ,M、N为对称线上的两点 .以下说法正确的选项是( )
A.M点电势一定低于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 ,电场力做正功 公众号:惟微小筑
答案:C
解析:从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 ,那么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 ,要克服电场力做功 .综上所述 ,C选项正确 .
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人教版高中物理选修3-1第一章第4节电势能和电势
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(精心整理,诚意制作)
1.关于电势的高低,下列说法正确的是( )
A.沿电场线方向电势逐渐降低
B.电势降低的方向一定是电场线的方向
C.正电荷在只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动
D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向电势高的地方运动
解析:电场线方向一定是电势降落的方向,反之不一定成立.故A对,B错,若正电荷初速度与电场线向方,则先向电势高的方向做减速运动,再向电势低的地方运动,故C错,D对。
答案:AD
2.某静电场的电场线分布如图1所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )
图1
A.EP>EQ,φP>φQ B.EP>EQ,φP<φQ
C.EP<EQ,φP>φQ D.EP<EQ,φP<φQ
解析:根据沿着电场线的方向电势是降落的,可以判断出φP>φQ;根据电场线的疏密表示电场的强弱,可以判断出EP>EQ,故选A。
答案:A
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如图2所示,实线是某电场中的一条电场线,虚线是该电场中的两条等势线,由图可以得出的正确结论是( )
A.M点的电势一定高于N点的电势
图2
B.M点的场强一定大于N点的场强
C.由M点向N点移动电荷时,电势能的改变量与零电势的选取无关
D.某电荷在M点或N点具有的电势能与零电势的选取无关
解析:沿着电场线电势逐渐降低,所以A正确;根据电场线与等势面垂直,可以作出如图所示电场线,可得EM>EN,则B正确;M、N两点的电势能之差与零电势的选取无关,C正确;而Ep=qφ,所以电势能的大小与零电势的选取有关。
答案:ABC
4.某电场中有M、N两点,它们的电势分别为φM=-10 V、φN=-2
第1章第1节 质点、参考系和坐标系
【知识与技能】
1.理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系;
2.理解电势的概念,知道电势是描述电场能的性质的物理量;
3.明确电势能、电势、静电力做功、电势能的关系;
4.了解电势与电场线的关系;
5.了解等势面的意义及与电场线的关系。
【过程与方法】
通过前面知识的结合,理解电势能与静电力做功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。
【情感态度与价值观】
运用物理原理和研究方法,解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学价值观。
【教学过程】
★重难点一、对电势能的理解★
1.电场力做功的特点
(1)匀强电场中电场力做功的计算:如图所示,在场强为E的匀强电场中,将正电荷q从A移到B,若AB=L,并且AB与电场线的夹角为θ.则电场力对电荷所做的功为W=FLcosθ=qELcosθ.
(2)电场力做功的特点
静电场中,电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关,而与路径无关
2.电势能的特点
(1)电势能是由电场和电荷共同决定的,属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能。
(2)电势能是标量,有正负但没有方向,其正负表示大小。
(3)电势能是相对的,其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能,首先应确定参考点,也就是零势能点的位置。
3.电势能增减的判断方法
(1)做功判断法 无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小;只要电场力做负功,电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法
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。
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。
4.电势能与重力势能的比较
两种势能
比较内容 电势能 重力势能
定义 电场中的电荷具有的势能——电势能 重力场中的物体具有的势能——重力势能
系统性 电荷和电场 物体和地球