人教版物理选修--.-电势能和电势————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1.4电势能和电势一静电力做功的特点1.静电力做功的推导试探电荷??在电场强度为??的匀强电场中沿几条不同路径从??点移动到??点，如图所示，求静电力对电荷所做的功。（1）??沿直线从??移动到??，静电力??＝????，静电力与位移的夹角始终为??，如图甲所示。??=??·????????????=????·????（2）??沿折线??????从??点移动到??点，在线段????上静电力做的功??1=????·????，在线段????上静电力做的功??2=0。所以，??=??1+??2=????·????.（3）??沿任意曲线??????从??点移动到??点，如图乙所示。与静电力平行的短折线的长度之和等于????，??=????·????。2.静电力做功的特点在匀强电场中移动电荷时，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无关。此结论同样适用于非匀强电场。二电势能1.定义：电荷在电场中具有的势能，叫电势能。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??????=??????-??????。静电力对电荷做了多少正功，电势能就减少多少；静电力对电荷做了多少负功（电荷克服静电力做了多少功），电势能就增加多少。该公式既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场；既适用于正电荷，也适用于负电荷。注意，静电力做的功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷的电势能数值。3.电势能的大小电荷在某点的电势能，等于把点电荷从这点移到零电势位置静电力做的功。即规定??????=0，则点电荷在A点的电势能为??????=??????。电荷在电场中某点的电势能的大小与零势能点的选取有关，电势能具有相对性。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。电势能是标量，只有大小，没有方向，但有正负，正电势能大于负电势能。电势能的大小与电场强度的大小无必然联系。比较重力做功与静电力做功的异同相似点重力对物体做正功，物体的重力势能减少；重力对物体做负功，物体的重力势能增加，其数值与路径无关，只与始末位置有关静电力对电荷做正功，电荷的电势能减少；静电力对物体做负功，电荷的电势能增加，其数值与路径无关，只与始末位置有关不同点重力只是万有引力的一个分力，正负功比较容易判断。例如物体上升，重力做负功由于存在两种电荷，静电力做功与重力做功有很大差异。例如，在同一电场中沿同一方向移动正电荷与移动负电荷，电荷电势能的变化是相反的，静电力做功的正负也是相反的应用由重力做功的特点引入重力势能由静电力做功的特点引入电势能重力势能与电势能的比较重力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了重力势能静电力做功与路径无关，只与始末位置有关，引出了电势能重力做功是重力势能转化为其他形式的能的量度静电力做功是电势能转化为其他形式的能的量度??????=???????-?????????????=??????-??????重力势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值电势能的数值具有相对性，可以是正值，也可以是负值三电势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，叫做这一点的电势，用φ来表示。2.公式：??=??????（电荷q在A点具有的电势能??????=??????）3.单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特（??），1??=1??/??。4.标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正值和负值之分。5.与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐降低。电势的固有性：是表示电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与静电力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关。电势的相对性：某点电势的大小是相对于零电势点而言的，零电势点选择的位置不同，则该点的电势就不同，零电势点的选择是任意的，但通常选择地面或无穷远处为零电势点。电势和电势能的区别和联系电势电势能物理意义反映电场的能的性质的物理量电荷在电场中某点所具有的能量相关因素电场中某一点的电势??的大小，只跟电场本身有关，与点电荷??无关电势能大小是由点电荷??和该点电势??共同决定的大小电势沿电场线方向逐渐...
