02-第24讲 电场能的性质

第九章

静电场第24讲

电场能的性质1.知道静电场中的电荷具有电势能，理解电势能、电势的含义，掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.掌握匀强电场中电势差及其与电场强度的关系.3.会处理电场线、等势面与运动轨迹结合问题.01温习

知识梳理02精讲

考点剖析03作业本温习

知识梳理

路径匀强电场电场

2.电势能（1）定义:电荷在电场中具有的______.（2）说明:电势能具有相对性,通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面的电势能规定为零.势能

电势能标相对性4.等势面（1）定义:电场中______相同的各点构成的面.（2）四个特点：①在同一等势面上移动电荷时电场力________;②电场线一定与等势面垂直,并且从电势____的等势面指向电势____的等势面;③等差等势面密的地方电场强度______,反之______;④任意两个等势面都不相交.电势不做功高低越大越小5.电势差（1）定义式：

基础自测判断下列说法是否正确（1）电场力做功与重力做功相似,均与路径无关.(

)√（2）电场线越密处场强越大,电势越高.(

)×【解析】电场线越密处场强越大,而电势的高低要看电场线的方向及零电势点的选取处,电场线密的地方电势不一定高.（3）电荷在电势高处具有的电势能大.(

)×【解析】正电荷在电势高处具有的电势能大,负电荷在电势高处具有的电势能小.

×

（5）电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关.(

)×【解析】两点间的电势差由电场本身和两点的位置决定,与零电势点的选取无关.（6）等差等势线越密的地方,电场线越密,电场强度越大.(

)√

×

（8）只有沿电场线方向电势才降低.(

)×【解析】沿着电场线方向,电势降低得最快,但电势降低的方向不一定是电场线的方向.精讲

考点剖析1.电势高低的判断判断依据判断方法电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低场源电荷的正负取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值,靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低电场力做功2.判断电势能大小的几种方法公式法电势法正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大做功法____________________________________

___________________________________能量守恒法在电场中,若只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,动能增加时,电势能减少,反之,动能减少时,电势能增加

C

变式[广东2023·9]

（多选）电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色.透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素.如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒.当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电荷量保持不变），像素由黑色变成白色.下列说法正确的有(

)ACA.像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势B.像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势C.像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功D.像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功【解析】像素呈黑色：下方电极极性为负，且越靠近下方电极的地方电势越低，白色微粒靠近下方电极，所以黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，A正确；像素呈白色：下方电极极性为正，且越靠近下方电极的地方电势越高，黑色微粒靠近下方电极，所以黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，B错误；像素变化过程中：像素不管由黑变白还是由白变黑，均是在电场力作用下由静止开始移动，则电场力一定对带电微粒做正功，C正确，D错误.

2.确定电场强度的三种方法等分法匀强电场中同一条直线上的某线段两端点间电势差正比于该线段长度平行结论法匀强电场中若两线段（非等势线线段）平行,则这两线段各自的端点间电势差正比于线段长度正交分解法分别求出两垂直方向的电场强度,再求出合电场强度角度1

匀强电场的定量计算

AD

B

角度2

非匀强电场的定性分析

D

方法技巧

D

1.四种常见的典型电场的等差等势面#4.1电场等势面（实线）图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇等间距平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场两点电荷连线的中垂面上的电势为零电场等势面（实线）图样重要描述等量点电荷的电场两点电荷连线上，中点电势最低，而在两点电荷连线的中垂面上，中点电势最高.关于中垂面对称的点电势相等续表注意：等量负点电荷连线的中点在两者连线上电势最高，在两点电荷连线的中垂面上中点的电势最低.#4.1.22.判断三线问题中的物理量的方法（1）判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向.选用轨迹和电场线或等势线的交点更方便.（2）判断静电力的方向:从轨迹的弯曲方向判断受力方向,从而分析电场线的方向或电荷的正负.（3）判断静电力做功的正负及电势能的增减:若静电力方向与速度方向成锐角,则静电力做正功,电势能减少;若静电力方向与速度方向成钝角,则静电力做负功,电势能增加.

D

方法技巧

B

作业本

D

2.[广东广州2025模拟]

如图所示，花的繁殖通常依赖昆虫把花粉粒从一朵花传送到另一朵花.蜜蜂飞行时与空气摩擦而带正电，当它在花粉囊附近盘旋时，花粉粒跳向蜜蜂并黏附在其身上，蜜蜂飞到下一朵花并接近花的柱头（柱头通过花的内部与带负电的大地连接）时，花粉粒从蜜蜂身上跳到柱头上，使花受精.下列说法正确的是(

)BA.蜜蜂周围所形成的电场为匀强电场B.距蜜蜂中心越远的位置电势越低C.花粉粒从蜜蜂身上跳到柱头的过程中电势能增大D.花粉粒被吸引到蜜蜂身上的过程中，花粉粒受到的静电力等于自身重力【解析】本题考查点电荷电场与电势能变化.蜜蜂周围所形成的电场类似于点电荷产生的电场，不是匀强电场，A错误；蜜蜂带正电，电场线起源于正电荷，终止于无穷远，沿电场线方向电势降低，可知，距蜜蜂中心越远的位置电势越低，B正确；花粉粒从蜜蜂身上跳到柱头的过程中，电场力做正功，电势能减小，C错误；当蜜蜂在花粉囊附近盘旋时，花粉