高中物理知识点总结 6.2电场能的性质课件 选修31.ppt

一 静电力做功的特点与电势能1 静电力做功的特点 1 在电场中移动电荷时静电力做功与 无关 只与 有关 可见静电力做功与 做功相似 2 在匀强电场中 静电力做的功w 其中d为沿 方向的位移 2 电势能 1 定义 电荷在某点的电势能 等于静电力把它从该点移到 位置时所做的功 2 静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于 即wab ep 3 电势能的相对性 电势能是相对的 通常把电荷在离场源电荷 的电势能规定为零 或把电荷在 表面上的电势能规定为零 二 电势和等势面1 电势 1 定义 电荷在电场中某一点的 与它的 的比值 2 定义式 3 矢标性 电势是 其大小有正负之分 其正 负 表示该点电势比 高 低 4 相对性 电势具有 同一点的电势因 选取的不同而不同 2 等势面 1 定义 电场中 的各点构成的面 2 特点 等势面一定与电场线 即跟场强的方向 在 上移动电荷时电场力不做功 电场线总是从 的等势面指向 的等势面 等差等势面越密的地方电场强度 反之 三 电势差1 定义 电场中两点间 的差值 2 表达值 uab a b 3 电势差与静电力做功的关系 uab 四 匀强电场中电势差与电场强度的关系1 电势差与场强的关系式 其中d为电场中a b两点间 的距离 2 电场强度的方向和大小电场中 场强方向是指 最快的方向 在匀强电场中 场强在数值上等于沿 方向每单位距离上降低的电势 五 处于静电平衡状态中的导体的特点1 导体是 导体表面是一个 2 导体内部场强处处为 3 电荷分布在导体的外表面 内部没有 4 单位 符号 5 影响因素 电势差uab由 决定 与移动的电荷q及电场力做功wab 与零电势点的选取 思考 能不能说电势降落的方向就是电场线的方向 答案 一 1 路径初末位置重力qed电场线2 零势能电势能的减少量无限远处大地四 1 uab ed沿电场线方向2 电势降落电场线 五 1 等势体等势面2 零3 电荷4 伏特v5 电场及初末位置无关无关思考 不能 在电场中电势降落的方向有很多 沿电场线方向是电势降落最快的方向 1 电势 1 电场中某点的电势是指这点和所选零电势点的电势差 2 电势的高低是相对的 不是绝对的 在讨论电势大小时 首先必须选定某一位置的电势为零 否则讨论是无意义的 零电势点的选取是任意的 但一般在理论上取离场源电荷无穷远处为零电势位置 实际应用时 则取大地为零电势点 3 由电势差的定义不难得出 电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移至零电势点时电场力所做的功 这就说明 当电场中某点的位置和零电势点确定后 这一点的电势就是一定的了 电势与该点有无检验电荷无关 即电势的大小由电场本身和零电势位置决定 2 电势能 1 电势能有正负 根据ep q 可得 当q 0时 电势越高 电势能越大 当q 0时 电势越高 电势能越小 2 电势能是电荷与所在电场共有的 且具有相对性 通常取无穷远处或大地为电势能的零点 3 电势能的变化与零势能点的选择无关 这与电势差相同 电势能的变化与电场力做功有关 电场力的功与零电势的选取无关 3 uab uba 设在电场中移动同一个电荷从a到b电场力做功wab 从b到a电场力做功wba 由于电荷回到出发点a 所以wab wba 0 由此可得uab uba 1 只有电场力做功 电势能和动能之和保持不变 2 只有电场力和重力做功 电势能 重力势能 动能三者之和保持不变 3 电场力做功的计算方法 1 由公式wab quab来计算 2 由公式w fscos 计算 此式只适用于匀强电场 可变形为w qescos 为电荷移动位移s与电场力qe的夹角 3 由电场力做功与电势能的变化关系计算 wab e ea eb e表示电势能 4 由动能定理计算 从w电场力 w其他力 ek中求w电场力 1 根据场源电荷判断离场源正电荷越近 检验正电荷的电势能越大 检验负电荷的电势能越小 离场源负电荷越近 检验正电荷的电势能越小 检验负电荷的电势能越大 2 根据电场线的方向判断正电荷顺着电场线方向移动 电势能减小 逆着电场线方向移动 电势能增大 负电荷相反 3 根据做功判断无论正负电荷 电场力做正功 电荷从电势能大的地方移向电势能小的地方 电场力做负功时恰好相反 4 根据公式判断电荷在电场中某点的电势能ep q 将q 的大小 正