1.4电势能和电势-2021-2022学年高二物理同步备课课件名课堂优选（人教版选修3-1）

第一章 静电场 1.4 电势能和电势 一 静电力做功的特点 二 电势能 三 电势 四 等势面 一、静电力做功的特点 （1）在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关，只与始末位置有关； （2）静电力做功的计算式：W=qU（适用于任何形式的静电场） 二、电势能 （1）定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量 （2）电势能的特点： ①系统性：电势能由电场和电荷共同决定 ②相对性：电势能的大小是相对的，与选定的零势能点有关 ③标量性：电势能有正负，无方向，若为正值，该点电势能大于零势能点的电势能 （3）电势能的大小 电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。 4.对电势能及其变化的理解 ①电荷在电场中某点电势能的大小与零势能位置的选取有关，有相对性；但电荷在某两点之间的电势能之差与零势能位置的选取无关，具有绝对性； ②静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷的电势能的数值； ③WAB=EPA-EPB既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场；既适用于正电荷，也适用于负电荷； ④只有静电力做功时，动能和电势能互相转化，但总量不变。 （1）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； （2）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。 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，叫这一点的电势。用符号φ表示。 （2）公式：φ= （3）单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V （4）物理意义：电势是描述电场能的性质的物理量。电场中某点的电势由电场本身及电势零点决定，与放入电场中的试探电荷无关。 1 相对性：电势是相对的，电场中某点电势高低与电势零点的选取有关。通常选取离场源电荷无穷远处或地球表面为电势零点。 2 固有性：电场中某点电势大小由电场本身性质决定，与该点是否放有电荷及所放电荷的电荷量和电势能均无关。 电势的特点 3 标量性：电势只有大小，没有方向。规定了电势零点后，电场中各点电势可能是正值，可能是负值。正值表示该点电势高于零电势，负值表示该点电势低于零电势。 四、等势面 （1）定义：电场中电势相同的各点构成的面 （2）特点 1.电场线跟等势面垂直 2.电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 3.同一电场中，电场线越密的地方，等势面也越密。匀强电场中等势面是一组等距平行的平面 4.在同一等势面上移动电荷，电场力不做功 5.任意两个等势面都不相交 6.处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是等势面 电场线与等势面的关系 电场场强大小与电势无直接关系 电势能与电势的关系 题点 知识精讲 1.电场线与等势面的关系： 电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面 2.电场场强大小与电势无直接关系： 零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一定高 3.电势能与电势的关系： 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 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，电势能减少；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 将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Ep=qφ，正Ep的绝对值越大，电势能越大；负Ep的绝对值越大，电势能越小 电势与电势能具有相对性。通常取无穷远处或大地作为零电势点。 电势：描述电场的能的性质的物理量。电势是指电场中任两点间对电荷作功的本领。相当于力学中的重力势， 电势是电场中一点相对零电势点的电势差，是由电势差来定义电势的。电场中任两点间对电荷做功的本领是取决于两点间的电势差的大小的。电势能是指在电场中任两点间移动电荷，电荷所受电场力作的功。 电势能 ：电荷在电场中具有的由电荷间的相互作用而产生的势能。类似于重力势能，只不过方向不仅仅是竖直向下 电势能是对于电场力做功而言的，只要电场力做正功，电势能就减少；做负功，则电势能增加。 ①电势能：由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。静电力做的功等于电势能的减少量。静电力所做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，只有先把电场中其他点的电势能规定为0，才能确定电荷在电场中其他店的电势能。 ②电荷在电场中某一点的电势能和它的电荷量的比值，叫做电势。Ep为电荷q的电势能。正电荷沿着电场线方向电势逐渐降低。电势只有大小，没有方向。 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示． c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则下列说法正确的是（　　） A. a 点的电场