内容正文:
第八章
静电场
第2讲
电场能的性质
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习·南方凤凰台·物理
1
夯实双基
基 础 梳 理
1. 静电力做功
(1) 特点
静电力做的功与 路径 无关,只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关.
(2) 计算方法
①W=qEd,适用于匀强电场,其中d为带电体在沿 电场方向 的位移.
②WAB=qUAB.
路径
电场方向
夯实双基
2. 电势能
(1) 定义
电荷在电场中具有的 势能 ,称为电势能.
(2) 说明
电势能具有相对性,通常把无限远处或大地处的电势能规定为零.
3. 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 变化量 ,WAB=EpA-EpB.
(2) 由WAB=EpA-EpB,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.
势能
变化量
减少
增加
夯实双基
4. 电势
(1) 定义
电荷在电场中某一点的 电势能 与其电荷量的比值.
(2) 定义式
φ=.
(3) 矢标性
电势是 标 量,正、负号对应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.
电势能
标
相对性
夯实双基
5. 等势面
(1) 定义
电场中 电势相同 的各点构成的面.
(2) 四个特点
①在同一等势面上移动电荷时电场力 不做功 .
②电场线与等势面垂直,并且从电势 高 的等势面指向电势 低 的等势面.
③等差等势面越密的地方电场强度 越大 ,反之 越小 .
④两个等势面不相交.
电势相同
不做功
高
低
越大
越小
夯实双基
6. 电势差
(1) 定义
电荷在电场中由一点A移到另一点B时,电场力所做的功WAB与移动电荷的 电荷量q的比值.
(2) 定义式
UAB=.
(3) 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 .
电荷量q
电场本身的性质
无关
无关
夯实双基
(4) 电势差与电势的关系
UAB= φA-φB ,UAB=-UBA.
(5) 匀强电场中电势差与电场强度的关系
①电势差与电场强度的关系
UAB=E·d,其中d为电场中两点间 沿电场方向 的距离.
②电场强度方向和大小与电势差的关系
电场中,电场强度方向指向 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 电场强度 方向单位距离上降低的电势.
φA-φB
沿电场方向
电势降低
电场强度
夯实双基
7. 静电感应
当把一个不带电的金属导体放在电场中时,导体的两端分别感应出等量的正、负电荷,“近端”出现异种的感应电荷,“远端”出现同种的感应电荷,这种现象叫静电感应.
夯实双基
8. 静电平衡
(1) 定义
导体放入电场中时,附加电场与原电场的场强在导体内部大小相等且方向相反,使叠加场强为零时,自由电荷不再发生 定向移动 ,导体处于静电平衡状态.
(2) 处于静电平衡状态的导体的特点
①导体内部的场强 处处为零 .
②导体是一个等势体,导体表面是等势面.
定向移动
处处为零
③导体表面处的场强方向与导体表面 垂直 .
④导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面上.
⑤在导体外表面越尖的位置,净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有净电荷.
垂直
夯实双基
易 错 辨 析
1. 电场力做功与重力做功相似,均与路径无关. ( ✕ )
2. 电场中电场强度为零的地方电势一定为零. ( ✕ )
3. 等势面是客观存在的,电场线与等势面一定垂直. ( ✕ )
4. 电场强度处处相同的区域内,电势一定也处处相同. ( ✕ )
5. 沿电场线方向电场强度越来越小,电势逐渐降低. ( ✕ )
6. A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功. ( ✕ )
7. 带电粒子一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动. ( ✕ )
8. 由于静电力做的功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关. ( ✕ )
√
✕
✕
✕
✕
✕
✕
√
夯实双基
素养发展
描述电场能性质的物理量
1. 分析电场力做的功的四种方法
素养发展
2. 电势高低的判断
依据 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 取无限远处电势为零,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
电势能的高低 正电荷在电