第十章 静电场中的能量 知识清单 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
高中物理必修三
第十章 静电场中的能量—知识清单
第 1 节 电势能和电势
概念 | 要点 |
电场力做功 | WAB = q·UAB；正电荷沿电场线移动，电场力做正功 |
电势能 | Ep = −W（电场力做的功等于电势能的减少量）；EpA − EpB = WAB |
电势能的特点 | ① 是电荷与电场共同具有的；② 只能相对某零势能点；③ 势能大小由做功多少衡量 |
电势 φ | 把单位正电荷从零势能点移到该点，电场力做的功 W0 与电荷量之比：φ = W0/q |
电势的性质 | 是标量；是电场本身的属性，与试探电荷无关；具有相对性（零势能点可任选） |
电势高低 | 沿电场线方向电势一定降低；由 Ep = q·φ 判断 |
单位：φ — V（伏特）；Ep — J；q — C。
易错：电势是标量不是矢量；电势的大小与电场线疏密无关（那是场强）；正电荷在高电势处电势能大。 |
第 2 节 电势差
概念 | 要点 |
定义 | 两点间的电势差 UAB = φA − φB = WAB/q |
物理意义 | 单位正电荷从 A 到 B 电场力做的功（除以电荷量） |
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概念 | 要点 |
性质 | 标量；与路径无关；只由 A、B 两点的位置决定 |
与电势的关系 | UAB = φA − φB；UBA = −UAB |
与做功的关系 | WAB = q·UAB（正电荷从低电势处到高电势处 → 电场力做正功） |
方法（比较电势高低三条路径）：
- 沿电场线方向：电势降低；
- 用 W = q·U 判断：由做功的正负与电荷正负判断；
- 用 Ep = q·φ：正电荷在电势能大处电势高。
易错：电势差不是电势（φ 是点量，U 是两点之差）；UAB 中 A 是起点、B 是终点，写反符号就错。 |
第 3 节 电势差与电场强度的关系
概念 | 公式 / 结论 |
匀强电场 | U = E·d，d 是沿电场线方向的距离；E = U/d |
非匀强电场 | E = U/d 只是平均场强；某点场强 E = lim(ΔU/Δx)（Δx 沿电场线） |
等势面 | 电势相等的点构成的面；电场线垂直于等势面 |
方向关系 | 沿电场线方向电势降低最快；同一等势面上各点场强（沿切线）处处相等 |
方法（求场强三条途径）：① 定义式 E = F/q；② 点电荷场强 E = k·Q/r²；③ 匀强电场 E = U/d。
方法（U = E·d 中的 d）：d 是沿电场线方向的距离，不是两点间的直线距离（除非电场线与连线重合）。
易错：非匀强电场中不能直接用 E = U/d 求某点场强；U = E·d 只适用于匀强电场。 |
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