内容正文:
第3讲 用“三个概念”描述电场能的性质
【概念辨析】
1.电势
(1)对电势的三点理解:
①电势的相对性:电势是相对的,电场中某点的电势跟零电势位置的选取有关.
②电势的固有性:电势φ的大小是由电场本身决定的,与是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关.
③电势的标量性:电势有正负之分.正值表示比零电势高,负值表示比零电势低.
(2)电势高低的判断方法
①电场线法:沿电场线方向,电势越来越低.例如:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低.[来源:学科网]
②电势能判断法: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.
2.电势能
(1)对电势能的理解
①系统性:电势能由电场和电荷共同决定,但我们习惯说成电场中的电荷所具有的.
②相对性:电势能是一个相对量,其数值与零势能点的选取有关.
③标量性:电势能是标量,有正负、无方向.电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能,电势能为负值表示电势能小于参考点的电势能.
(2)电势能的确定
①先确定零电势能位置.通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.
②电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功.电势能是相对的.
(3)电场力做功与电势能变化的关系:WAB=EPA-EPB.
电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.
(4)电势能增减的判断方法
①做功判断法:无论正、负电荷,电场力做正功,电势能就减小,电场力做负功,电势能就增大.
②由公式Ep=qφ判断:设φA>φB;当q>0时,qφA>qφB,即EpA>EpB;当q<0时,qφA<qφB即EpA<EpB.可总结为正电荷在电势高的地方电势能大,而负电荷在电势高的地方电势能小.
③能量守恒法:电场力做功时,电荷的动能和电势能互相转化,动能减少多少,电势能就增加多少,反之亦然.
3.电势差
(1)电势差UAB由电场本身决定,与在这两点间移动电荷的电量、静电力做功的大小无关.即使不放入电荷,任意两点间的电势差也有确定值.
(2)讲到电势差时,必须明确指的是那两点的电势差,A、B间的电势差记为UAB, B、A间的电势差记为UBA.
(3)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低,若UAB>0,则φA>φB,若UAB<0,则φ