课时 2 电场能的性质一、静电力做功和电势能1.静电力做功(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关。(2)计算方法①W=qEd,只适用于匀强电场,其中 d 为沿电场方向的距离。②WAB=qUAB,适用于任何电场。2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功。(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即 WAB=EpA-EpB=-ΔEp。(3)电势能具有相对性。通常把电荷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的电势能规定为零。二、电势、等势面1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。(2)定义式:=。(3)矢标性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低)。(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因电势零点选取的不同而不同。(5)电势是描述电场能的性质的物理量,决定于电场本身,与试探电荷无关。2.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面。(2)特点① 在等势面上移动电荷,静电力不做功。② 等势面一定与电场线垂直,即与电场强度方向垂直。③ 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。④ 等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密)。3.电势差(1)电势差:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。(2)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。(3)公式:电场中 A 点的电势为A,B 点的电势为B,则 UAB=A-B,UBA=B-A,可见 UAB=-UBA。(4)电势差是标量,UAB是正值,A 点的电势比 B 点的电势高;UAB为负值,A 点的电势比 B 点的电势低。(5)电荷 q 从 A 点移到 B 点,静电力做功 WAB与 AB 间电势差 UAB的关系为 WAB=qUAB。考点一 电势、电势差、等势面的概念1.电势:=(1)电势的相对性:电场中各点的电势是相对的,电势零点的电势为零;没有特殊说明时,一般以地面或无穷远处为电势零点。(2)电势的标矢性:电势是标量,但有正负。正负反映电势的高低或大小(正电势大于负电势),不表示方向。2.电势差:UAB==A-B(1)若 UAB>0,表示 A 点电势高于 B 点电势,若 UAB<0,表示 A 点电势低于 B 点电势,UAB=-UBA。(2)两点间电势差与电势零点选取无关。(3)表达式 WAB=qUAB普遍适用,计算过程中应注意将各物理量正负号一并代入。(4)表达式 U=Ed 适用于匀强电场中的定量计算,且 d 是沿电场强度方向上的距离;电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。3.等...
