第四节 电势能和电势 一、目标探究 1.知道静电力做功的特点,了解静电力做功和电势能变化的关系 2. 掌握电势能、电势的概念、公式和性质 3. 知道什么是等势面,理解在同一等势面上移动电荷静电力不做功,知道电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面 二、自主研习 1.如图所示,电荷沿直线 AB、折线ACB、曲线 AB 从A 移到 B 静电力做功 ,即静电力做功与电荷的 和 有关,但与 无关. 2.地球上的物体受到重力的作用,具有重力势能.与此类似,电荷在电场中受到电场力的作用,也具有 , 这 种 势 能 叫 做 . 3.电势能跟电量的比值,对于电场中的某一点来说,是一个 .这个常量的大小跟电荷 ,反映了 的一种性质,叫做电场的 . 4.在地图上常用 表示地形的高低,与此相似,在电场中常用 表 示 电 势的高低.电场中 的各点构成的面,叫做 . 5.如果取无穷远处为零电势点,在正的点电荷形成的电场中各点的电势均为 值,在负的点电荷形成的电场中各点的电势均为 值. 三、要点探究 探究点 1 .电场力做功的特点 在电场中移动电荷时,电场力做的功与路径无关,只与始末位置有关. 在匀强电场中,电场力做的功为 W=qEd,其中 d为沿电场线方向的位移. 特别提醒: (1)教材中是以匀强电场为例进行推导说明的,但这一结论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A、B 确定了,移动电荷 q电场力做的功 WAB 就是确定值,这一点与重力做功的情况相似. 探究点 2 .电势能 (1)电荷在电场中,由于电场与电荷间相互作用,由位置决定的能量叫做电势能. (2)和重力势能一样,电势能具有相对性.通常取无穷远处或大地为电势能的零点. (3)和重力势能一样,电势能的变化量具有绝对性,在实际应用和运算中常用电势能的变化量. (4)在重力场中,重力做正功,重力势能就减少,克服重力做功,重力势能就增加.同样,在电场中,电场力对电荷做正功,电荷的电势能就减少,克服电场力做功,电荷的电势能就增加. 即 W电=-Δ EP 上式中,W电表示电场力做的功,Δ EP 表示电荷的电势能变化量. 特别提醒: ①电势能由电场和电荷共同决定,属于电场和电荷系统所共有的,我们常习惯说成“电场中的电荷所具有的”. ②电势能是标量,有正、负,无方向.电势能的正、负仅表示大小,正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能. 即时讨论① 结合下图讨...