微专题03 电势能、电势和电势差 讲义 - 2026届高考物理一轮复习备考

微专题3：电势能、电势和电势差

 

【专题目录】

1.                                                                                                                                     理论基础
2.                                                                                                                                     技法点拨
3.                                                                                                                                     体系构建

题型一　电势能、电势和等势面(能力考点)

【典例1】/【典例2】

题型二　电势差与电场强度的关系(基础考点)

【典例3】

题型三　电场线、等势面和粒子轨迹结合问题(能力考点)

【典例4】/【典例5】

4.                                                                                                                                   针对训练

【基础题组】/【能力提升题组】

5.参考答案

 

【理论基础】

 

一、电势能、电势

1．电势能

(1)电场力做功的特点

电场力做功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。

(2)电势能

①定义：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零势能位置时静电力所做的功。

②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减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。

2．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。

(2)公式：φ＝。

3．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等势面一定与电场线垂直。

②在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功。

③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之电场强度越小。

几种典型电场的等势面

 

二、电势差

1．定义：在电场中，两点之间电势的差值。

2．公式：UAB＝ q WAB。

3．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA。

三、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：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。即UAB＝Ed，也可以写作E＝。

2．公式E＝ 的三点注意

(1)只适用于匀强电场。

(2)d为某两点沿电场线方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离。

(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向。

3．由E＝ 可推出的两个重要推论

推论1　匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC＝，如图甲所示。

推论2　匀强电场中若两线段AB∥CD，且 AB＝CD，则UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)，如图乙所示。

甲　　　　　　　 　　　　乙

4．解题思路

 

【技法点拨】

1.电场力做功的四种计算方法