2024届高考物理一轮复习讲义：10.1 电势能、电势

10.1电势能、电势、电势差 要点一、静电力做功 1.特点 静电力做功与路径无关，只与该电荷的电荷量与过程的初末位置有关. 2.大小 W=Fd=qEd=qExcos d---沿电场线方向的位移 3.说明 （1）静电力做功的特点不仅适用于匀强电场，而且适用于任何电场； （2）只要初、末位置确定了，移动电荷q做的功就是WAB就是确定值. 要点二、电势能 1.概念 电荷在电场中具有的势能为电势能，用EP来表示，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。 2. 静电力做功与电势能变化的关 静电力做的功等于电势能的减少量（势能差），电势能的变化量是静电力做功的量度。 表达式：WAB＝EpA－EpB= (1)静电力做正功，电势能减少； (2)静电力做负功，电势能增加． 3.电势能的大小 电荷在电场中某点的电势能等于将这个电荷从电场中的该点移到零势点的过程电场力所做的功. ①零势点及选取 和计算重力势能一样，必须先选取参考点，电势能的数值是相对于参考点来说的，通常取无限远处或大地为零势点. 　②电势能的计算 设某点A的电势能为，移到参考点O电场力做功为WAO，即，规定O为参考点时，就有 4电势能及其变化量的理解及特点 1.标矢性 电势能是标量，有正负，无方向，正代表高于零势能，负代表低于零势能。 2.相对性 电势能大小是相对的，与零势点选取有关，其变化量的大小是绝对的。 3.系统性 电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。 5.电势能与重力势能的比较 重力势能 电势能 （1）重力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了重力势能 （1）电场力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了电势能 （2）重力做功是重力势能转化为其他形式的能的量度 （2）电场力做功是电势能转化为其他形式的能的量度 （3） （3） （4）重力势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值. （4）电势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值 要点三.电势 1.定义 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫做该点的电势。 公式：φ＝ （定义式） 单位：V=J/C 2.电势的特点 1.标矢性 电势是标量，有正负无方向，正代表比0电势高，负代表比0电势低。 2.相对性 电势具有相对性，同一点的电势，由于零势点的选取不同而不同。 3.固有性 电势是表示电场能性质的物理量，电场中某点的电势由电场本身决定，与该处是否有电荷无关。 3.电势与电场线的关系 沿电场线方向电势降低（且沿电场线方向电势降低最快）。 通常规定无穷远处电势为0： 正电荷：周围电势为正。 负电荷：周围电势为负。 补充： 若空间存在多个场源或多个电场时，空间某点的电势等于各场源单独产生的电势的代数和。 拓展应用 1．电势能大小判断的3种方法 a.根据电场力做功 电场力做正功，动能增加，电势能减少；电场力做负功，动能减小，电势能增加． b.根据Ep＝qφ公式 正电荷在电势越高处电势能越大；负电荷在电势越高处电势能越小． c.根据电场线方向 正电荷：沿电场线方向移动，电势能降低。 负电荷：沿电场线方向移动，电势能增加。 2．电势高低的3种判断方法 a.电场线法 沿电场线方向，电势降低． b.电势能判断法（根据公式：φ＝） 由φ＝知，对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高． c.电场力做功法 在两点之间移动正电荷，若静电力做正功，电势降低；若静电力做负功，电势升高。 若负电荷静电力做正功，电势增升高；静电力做负功，电势降低。 3.电场中的功能关系 1.只有静电力做功 静电力做功等于电势能的减少量：W电=-=EP初-EP末 2.若只有静电力做功 电势能与动能之和不变：EP+EK=E 3.若静电力和重力共同做功 电势能，重力势能，动能之和不变：EP电+EP重+EK=E 4.多个力做功 合外力做功等于动能变化量：W合=EK W电场力+W其他力=K=EK末-EK初 高中物理一轮复习 页 2 学科网（北京）股份有限公司 题型1.静电力做功的特点及基本计算 经典例题 典例1 下列说法正确的是（ ） A.电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同 B.电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零 C.正电荷沿着电场线运动，电