高二物理（人教版）选修31讲义：1.docx

1.4电势能和电势基础知识精讲一、静电力做功的特点1．在电场中移动电荷时静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关但与电荷经过的路径。2．在匀强电场中电场力做的功W=其中d为沿电场线方向的位移。二、电势能1．电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能叫电势能。2．电场力做功与电势能有什么关系？（1）电荷在电场中具有电势能。（2）电场力对电荷做正功电荷的电势能。（3）电场力对电荷做负功电荷的电势能。（4）电场力做多少功电荷的电势能就变化多少。即（5）电势能是相对的与有关。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。电荷在某点的电势能等于把它从该处移动到零势能位置所做的功。（6）电势能是电荷和电场所共有的具有。（7）电势能是。3．（1）正电荷顺着电场线移动电场力做电势能；负电荷顺着电场线移动电场力做电势能；（2）正电荷逆着电场线移动电场力做电势能；负电荷逆着电场线移动电场力做电势能。三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的与它的的比值。2．公式：。3．单位：伏特。符号：。1V=1J/C。4．对电势的理解（1）电势的相对性：某点电势的大小是相对于而言的。零电势的选择是任意的一般选地面和无穷远为零势能面。（2）电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由的性质决定的与放不放电荷及放什么电荷无关。（3）电势是。（4）计算时Ep、q、都带正负号。四、等势面1．定义：电场中电势相等的各点构成的面。2．特点（1）电场线跟等势面即场强的方向跟等势面垂直。（2）在等势面上移动电荷时电场力。（3）电场线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；反之。（5）任意两等势面。例题精讲一、电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较1．比较电势高低的方法（1）沿电场线方向电势越来越低。（2）取无穷远处电势为零则正电荷周围电势为正值负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高靠近负电荷处电势低。2．电势能大小的比较方法判断角度判断方法做功判断法电场力做正功电势能减小；电场力做负功电势能增大电荷电势法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大公式法根据Ep=q将q、的大小、正负号一起代入公式Ep的数值越大电势能越大能量守恒法在电场中若只有电场力做功则电荷的动能和电势能相互转化动能增大电势能减小；动能减小电势能增大【例题1】如图甲所示A、B是一条电场线上的两点在A点由静止释放一个正的点电荷点电荷仅在电场力的作用下沿着电场线从A点运动到B点点电荷的速度随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是A．该电场可能是匀强电场B．A点的电势高于B点的电势C．从A点到B点点电荷的电势能逐渐增大D．点电荷在A点所受到的电场力大于在B点所受到的电场力参考答案：B二、电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹的综合问题1．带电粒子所受合力（往往仅为电场力）指向轨迹曲线的内侧。2．该点速度方向为轨迹切线方向。3．电场线或等差等势面密集的地方场强大。4．电场线垂直于等势面。学*科网5．顺着电场线的方向电势降低最快。6．电场力做正功电势能减小；电场力做负功电势能增大。有时还要用到牛顿第二定律、动能定理等知识。【例题2】（2019·河北省张家口市高一期末考试）某电场的电场线分布如图所示（实线）以下说法正确的是A．c点场强大于b点场强B．b和c处在同一等势面上C．若将一试探电荷+q由a点移动到d点电荷的电势能将增大D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点可判断该电荷一定带负电参考答案：A三、两个等量点电荷形成的电场的特点种类异种电荷同种电荷等势面电场线分布图连线特点场强方向：正→负强弱：强→弱→强中点最小中点两侧方向相反强→弱→强中点E=0电势从正电荷→负电荷由高→低若为正电荷中点最低若为负电荷中点最高中垂线场强各点方向一致中点最强两侧渐弱两侧方向相反中点两侧均有最大值中点向两侧均为弱→强→弱电势电势为零的等势面不是等势面相同点场强的大小、电势均以中点对称分布【例题3】（2019·江西省高三下学期高考仿真考试）如图两电荷量分别为Q（Q>0）和–Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧a点位于x轴上O点与点电荷Q之间b位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零下列说法正确的是A．b点的电势为零电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零所受电场力方向向左C．将正的