内容正文:
专题02 电场能的性质
目录
【思维导图】 2
【考点清单】 2
清单01 电势和电势能 2
清单02 电势差和电场强度 4
清单03 电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹问题 5
清单04 电场中的图像问题 5
清单05 电场力做功与功能关系 5
【期末热点题型】 6
清单01 电势和电势能 6
考题2:带电粒子在电场中的电势能 7
考题3:电场力做功的特点 7
考题4:利用功能关系计算电场力做功及电势能的变化 8
清单02 电势差和电场强度 8
考题1:匀强电场中电势差与电场强度的关系 8
考题2:计算匀强电场中两点的电势差 9
考题3:判断非匀强电场中等距的两点电势差的大小关系 10
清单03 电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹问题 10
考题1:根据带电粒子的运动判断其运动特点 10
考题2:根据带电粒子的运动判断电场情况 11
清单04 电场中的图像问题 12
考题1:φ-x图像 12
考题2:Ep-x 图像 13
清单05 电场力做功与功能关系 13
考题1:利用功能关系计算电场力做功及其电势能的变化 13
考题2:计算带电粒子通过非匀强电场的能量变化 14
【实战演练】 15
清单01 电势和电势能
1.静电力做功
(1)特点:静电力做功与路径无关,只与 有关.
(2)计算方法
①W=qEd,只适用于 电场,其中d为沿 的距离.
②WAB=qUAB,适用于 电场.
2.电势能
(1)定义:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到 位置时静电力做的功.
(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于 ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.
(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷离场源电荷 处的电势能规定为零,或把电荷在 表面的电势能规定为零.
3.电势
(1)定义:电荷在电场中某一点的 与它的电荷量的比值.
(2)定义式:φ=.
(3)矢标性:电势是 量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低).
(4)相对性:电势具有 ,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同.
4.电势差
(1)定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时, 与移动电荷的 的比值.
(2)定义式:UAB=.
(3)电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA.
5.等势面
(1)定义:电场中 的各点组成的面.
(2)四个特点:
①在同一等势面上移动电荷时电场力
②电场线一定与等势面垂直,并且从电势 的等势面指向电势 的等势面.
③等差等势面越密的地方电场强度越 ,反之越
④任意两个等势面都不相交.
(3) 几种典型的电场的等势面
匀强电场
点电荷的电场
等量通电电荷的电场
等量异种电荷的电场
正电荷周围电势大于零;负电荷周围电势小于零
连线上:E先减小后增加,
电势一直减小
中垂线:从中间往两端,电场强度E一直减小,电势不变(0势面)
连线上:中点电场强度最小,
电势最低且;
中垂线上,从中间往两端,电场强度E先增大后减小;
中点的电势最高
6. 电势高低的判断
判断依据
判断方法
电场线方向
沿电场线方向电势降低,并且降低最快
场源电荷的正负
取无穷远处电势为零,正电荷周围电势大于零,越靠近正电荷电势越高;取无穷远处电势为零,负电荷周围电势小于零,越靠近负电荷电势越低
电势能的高低
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小
电场力做功
根据,将WAB、q的正负号带入,由UAB的正负判断A、B的高低
清单02 电势差和电场强度
1. 公式E=的理解
(1)只适用于 电场.
(2)d为某两点沿 方向上的距离,或两点所在等势面之间的距离.
(3)电场强度的方向是 最快的方向.
2. 电场线、电势、电场强度的关系
(1)电场线与电场强度的关系:电场线越密的地方表示电场强度越大,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向.
(2)电场线与等势面的关系:电场线与等势面 ,并从电势较 的等势面指向电势较 的等势面.
(3)电场强度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.E=在非匀强电场中的三点妙用
判断电势差大小及电势高低
距离相等的两点间的电势差,