第四节 “电势、电势差、电势能”规律总结
1、电场力做功与重力做功的类比记忆 W=F· S =qES. S应是沿电场线方向的位移,电场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.
(1)即电场力做功与路径无关,与初末位置沿电场线方向的距离有关。 (2)电场力做正功,电势能减少 (3)电场力做负功,电势能增加
重力做功问题
(1)重力做功与路径无关
(2)重力做正功,重力势能减少 (3)重力做负功,重力势能增加
技巧:看到电场力,马上换成重力;看到电场力做正功,马上换成重力做正功(如物体从高处下降到低处),则势能减少;看到电场力做负功,马上换成重力做负功(如物体从低处上升到高处),则势能增加; 2、电势差
(1)也叫做电压,采用比值定义法:UAB=WAB/q,
(2)意义:表示将单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功。 (3)单位:伏特(V)
如果电场力把电荷量为1C的电荷从A点移动到B点时所做的功为1J,则A、B两点间的电势差就是1V 3、电势
(1)电势定义:φ=Ep/q。
在电场中,任意两点之间的电势差是完全确定的,为定值,但某点的电势则与选取的电势参考点有关,如果在电场中任意选定一个点做个参考点,规定这个点的电势为零,即该点为电势零点,就可以定义电场中其他点的电势
(2)电势是标量,单位:伏特,简称伏,用V表示,1V=1J/C。
(3)在离场源无穷远处电势为0:正电荷电场中,处处电势为正。负电荷电场中,处处电势为负。
(4)沿电场线方向,电势逐渐降低。 4、电势能
(1)电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置,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。比零电势能高的电势能为正,比零电势能低的电势能为负。 (2)电势能用Ep表示,单位:焦耳(J)
(3)电势能与静电力做功的关系WAB=EPA—EPB,静电力做正功电势能减少,静电力做负功电势能增加。
(4)正电荷在高势处电势能高,低电势处电势能低: (5)负电荷在高势处电势能低,低电势处电势能高: (6)电势能计算公式:Ep=qφ。一定要代入电荷的符号 5、电势能、电势的大小、正负的判断方法:
(1)根据电场线判断:顺着电场线的方向电势降低,正电荷在电势高处,电势能大,在电势低处,电势能小,负电荷在电势高处,电势能小,电势低处,电势能大。
(2)根据检验电荷判断:电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少,电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加。
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(3)根据电势能公式判断:Ep=qφ。(注意:一定要代入电荷的符号) 6、等势面:电场中电势相等的点构成的面
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功,等势面一定与电场线垂直。 (2)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面 7、 等势线
(1) 等势线与电场线垂直(2)沿等势线移动电荷,电场力不做功 8、 场强、电场力、加速度的判断
(1) 场强大小的判读:电场线越密,场强越大,电场线越疏,场强越小 (2) 电场力大小的判断:场强越大,电场力越大,场强越小,电场力越小 (3) 加速度大小的判断:电场力越大,加速度越大,电场力越小,加速度越小
综上所述,电场线越密,场强、电场力、加速度越大,电场线越疏。场强、电场力、加速度越小
(4) 电场力方向的判断:正电荷电场力方向与电场线方向相同,负电荷电场力方向与电场
线方向相反
(5) 电场线为曲线时,某点的场强方向为该点切线方向 (6) 运动电荷轨迹弯曲的方向为该电荷所受电场力方向。
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