2 电场的能的性质—2021届高中物理一轮复习暑假专题学案（选修3-1）

一轮复习暑假专题---选修3-1学案2电场的能的性质 一、基础知识 1.电场力做功与电势能、电势 (1)电场力做功 A.特点:电场力做功与①　　　　无关,只与②　　　　有关。  B.计算方法 a.W=qEd,只适用于③　　　　电场,其中d为沿④　　　　的距离。  b.WAB=qUAB,适用于任何电场。 (2)电势能 A.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⑤　　　　位置时电场力所做的功。  B.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的⑥　　　　,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。  C.电势能具有⑦　　　　性,和重力势能相似,实际应用不多,实际应用的常是电势能的变化。  (3)电势 A.定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的⑧　　　　。  B.定义式:φ=。 C.矢标性:电势是⑨　　量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。  D.相对性:电势具有⑩　　性,同一点的电势因选取零电势点的不同而　　　　。  2.等势面及几种特殊电场的等势面的分布规律 (1)定义:电场中　　　　的各点组成的面。  (2)四个特点 A.等势面一定与电场线　　　　。  B.在同一等势面上移动电荷时,电场力　　　　。  C.电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 D.等差等势面越　　　　的地方电场强度越大,反之越小。  (3)几种特殊电场的等势面分布 A.点电荷的等势面:点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面。 B.等量异号点电荷的等势面:等量异号点电荷的连线上,从正电荷到负电荷电势越来越低,中垂面是一等势面。 C.等量同号点电荷的等势面:等量正点电荷连线的中点电势最低,中垂线上该点的电势最高,从中点沿中垂线向两侧,电势越来越低,连线上和中垂线上关于中点的对称点等势。等量负点电荷连线的中点电势最高,中垂线上该点的电势最低,从中点沿中垂线向两侧,电势越来越高,连线上和中垂线上关于中点的对称点等势。 D.匀强电场的等势面:匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面。 3.电势差、匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)电势差 A.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,　　　　　　　与　　　　　　　　　　的比值。  B.定义式:UAB=。 C.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA。 D.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 A.电势差与电场强度的关系式:UAB=Ed,其中d为　　　　　　的距离。(如图所示)  B.电场强度的方向和大小:电场中,电场强度方向是指电势降低最快的方向。在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。 (3)E=在非匀强电场中的妙用 A.解释等差等势面的疏密与电场强度大小的关系,当电势差U一定时,电场强度E越大,则沿电场强度方向的距离d越小,即电场强度越大,等差等势面越密。 B.定性判断非匀强电场电势差的大小关系,如距离相等的两点间的电势差,E越大,U越大;E越小,U越小。 C.利用φ-x图象的斜率判断沿x方向电场强度Ex随位置的变化规律。在φ-x图象中斜率k===Ex,斜率的大小表示电场强度的大小,正负表示电场强度的方向。 答案;①路径　②初、末位置　③匀强　④电场方向　⑤零势能 ⑥减少量　⑦相对　⑧比值　⑨标　⑩相对　不同　电势相同　垂直　不做功　密　电场力做的功　移动电荷的电荷量　电场中两点间沿电场方向 二、 电场的能的性质的理解 1.电势高低的判断 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=,将WAB、q的正负号代入,由UAB的正负判断φA、φB高低 依据场源电荷正负 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 依据电势能的高低 正电荷在电势较高处电势能大,负电荷在电势较低处电势能大 2.电势能大小的判断 判断角度 判断方法 做功判断法 电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加 电荷电势法 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 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 能量守恒法 在电场中,若只有电场力做功,电荷的动能和电势能相互转化,动能增加,电势能就减小,反之,动能减少,电势能就增加 (1)只要是处于静电平衡状态的导体,无论其表面是只分布着一种电荷,还是同时分布着两种电荷,整个导体都是等势体。 (2)在使用标量之间的关