(word完整版)物理选修3-1静电场知识点详细解析,推荐文档 下载本文

④.求电荷在电场中某点具有的电势能

电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W

⑤.求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低 将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A点电势能大于在B点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。

⑥电势能零点的规定

若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定:P19(大地或无穷远默认为零)

所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点,则A点的电势能为:EPA?WAB?qELAB 知识点二:电势差(标量)

1.定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差.也叫电压

2.定义式:

也可这样说,电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟电荷电量的比值,叫做这两点间的电势差,也叫电压。

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即:,电场中A、B两点间的电势差只取决于A、B两点在电场中的位置,与参考点的选取及被移动的电荷无关,U跟W、q无关。

W3.静电力做功与电势差的关系:WAB?qUAB或UAB?AB。适用于任意电场

q4.电势差是标量,有正负,无方向.正负表示电势的高低而不表示电场中电势差的大小.

5.电势差是由电场本身的性质决定,与初末位置有关,与电场力对电荷做的功WAB无关,与电荷所带电荷量q无关.与零势点的选取无关.

提示:电势差可与高度差类比 知识点三:电势(标量)

通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。

(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?表示。

标量,只有大小,没有方向,但有正负。

(2)公式:??Epq(与试探电荷无关)

(3)单位:伏特(V)

(4)电势与电场线的关系:电势顺线降低。(电场线指向电势降低的方向)

(5)零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零

电势的选择.(大地或无穷远默认为零),正号表示该点电势高于零势能点,负号表示该点电势低于零势能点

(6)由电场本身条件决定,与该点是否放电荷、电荷电性、电荷量均无关 知识点四:电场强度、电势及电势能的关系

电势、电势能和电场强度都是用来描述电场性质的物理量,它们之间有着十分密切的联系,但也有很大区别,解题中一定要注意区分,现列表进行比较. (1)电势与电势能比较 电势? 电势能E电 6

1 2 3 4 5 6 1 2 反映电场的能的性质的物理量 电场中某一点的电势?的大小,只跟电场本身有关,跟点电荷q无关 电势差U是指电场中两点间的电势之差, UAB??A??B,取 ?B?0,则?A?UAB 电势沿电场线方向逐渐降落,取定零电势点后,某点的电势高于零者,为正值;某点的电势低于零者,为负值 单位:伏特 联系:E电=qU,W电场强度E 描述电场的力的性质 电场中某点的场强,等于放在该点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量电荷在电场中某点时所具有的电势能 电势能的大小是由点电荷q和该点电荷?共同决定的 电势能差ΔE是指点电荷在电场中两点间的电势能之差ΔE=EA-EB,ΔE=W,取EB=0,EA=ΔE 正电荷(+q):电势能的正负跟电势的正负相同 负电荷(-q):电势能的正负跟电势的正负相反 单位:焦耳 ??E电?q?U 电势? 描述电场的能的性质 电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到的零电势点时的电场力所做的功,?在数值上等于单位正电荷所具有的电势能 (2)电场强度与电势比较 q的比值,即E?F,Eq在数值上等于单位电荷电受的电场力 3 4 5 矢量 标量 单位符号:N/C;V/m 单位符号:V(1V=1J/C) 联系:①在匀强电场中UAB?Ed(d为A、B间沿电场线方向的距离);②电势沿着电场强度的方向降落

电势高低的判断

(1)电场线法(2)做功法(3)场源电荷法 知识点五:等势面

(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面.

(2)特点:a.等势面一定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直;b.在同一等势面上移动电荷时电场力不做功;c.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面;d.电场线越密的地方,等势面越密.(3)几种常见的等势面如下:

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知识点六:方法技能 一、电场力做功与电势能改变的关系

不论正电荷还是负电荷,只要电场力对它做正功,电荷的电势就能减小,减小的电势能转化为其他形式的能;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加,必有其他形式的能转化为电势能,电场力做多少功,就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化.

二、电场力做功的计算

1.在电场在将电荷q由A点转移到B点时,电场力对电荷q所做的功为WAB?qUAB?q(?A??B).

2.电场力做功和电荷移动的具体路径无关,只和被移动电荷的电荷量及初、末位置的电势差有关.

3.计算电场力做功时,应将q、UAB的数值连同其正负号一起代入进行计算.若计算出W为正值,表示电场力做正功;若计算出W为负值,表示电场力做负功,这种方法简便易行,是计算电场力做功时较常用的方法.

考点突破 一、电场力做功的特点及求法

1.电场力做功与路径无关,只与初末位置有关.(类似的有重力、弹力、万有引力,这有一类总称叫保守力)

2.电场力做功的求法:

(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其它力=ΔEk中求W电场力. 二、比较电荷在电场中两点电势能大小的方法 1.根据场源电荷判断

离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小;离场源负电荷越近,试探正电荷的电势能越小,试探负电荷的电势能越大.

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