第 2 课时 电场的能的性质一、电势能和电势1.电势能(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。(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电场力所做的功。② 电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,即 WAB=EpA-EpB=-ΔEp。2.电势(1)定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能 E p 与它的电荷量 q 的比值。(2)定义式:φ=。(3)矢标性:电势是标量,有正、负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。3.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点组成的面。(2)四个特点① 等势面一定与电场线垂直。② 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。③ 电场线方向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越大,反之越小。二、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点 A 移到另一点 B 时,电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。2.定义式:UAB=。3.电势差与电势的关系:UAB=φA- φ B,UAB=-UBA。4.影响因素:电势差 UAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷 q 及电场力做的功 WAB无关,与零电势点的选取无关。三、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。即 U=Ed,也可以写作 E=。2.公式 U=Ed 的适用范围:匀强电场。四、静电现象1.静电感应和静电平衡把金属导体放在电场 E 中,由于内部自由电子受电场力作用而定向移动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应,当自由电子的定向移动停止时,导体处于静电平衡状态。2.静电平衡状态下导体的电场强度和电势导体内部的场强处处为零,整个导体是等势体,导体的表面是等势面,导体表面电场线和带电体表面垂直。3.静电平衡状态下静电荷只分布在外表面。4.尖端放电现象和避雷针电性与尖端相反的粒子被吸引而奔向尖端,与尖端的电荷中和,相当于尖端失去电荷,这就是尖端放电。避雷针就是利用尖端放电的设备。5.处于静电平衡的导体腔内场强处处为零。6.处于静电平衡状态的导体,内部区域不再受外部电场的影响,这种现象叫静电屏蔽。【思考判断】1.电势差是个标量,但是有正值和负值之分( √ )2.A、B 两点的电势差是恒定的,所以 UAB=UBA( × )3.A、B 两...