电场能的性质知识点.doc

《电场能得性质》知识点
一、电场力做功与电势能
1.电场力做功得特点
(1)电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.
(2)在匀强电场中,电场力做得功W＝Eqd,其中d为沿电场线方向得位移.
2.电势能
(1)定义:电荷在电场中具有得势能.电荷在某点得电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做得功.
(2)电场力做功与电势能变化得关系:电场力做得功等于电势能得减少量,即WAB＝EpA－EpB、
(3)电势能得相对性:电势能就是相对得,通常把电荷在离场源电荷无限远处得电势能规定为零,或把电荷在大地表面上得电势能规定为零.
二、电势
1.电势
(1)定义:电荷在电场中某一点得电势能与它得电荷量得比值.
(2)定义式:φ＝、
(3)标矢性:电势就是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低).
(4)相对性:电势具有相对性,同一点得电势因零电势点得选取得不同而不同.
(5)沿着电场线方向电势逐渐降低.
2.等势面
(1)定义:电场中电势相等得各点构成得面.
(2)特点
①电场线跟等势面垂直,即场强得方向跟等势面垂直.
②在等势面上移动电荷时电场力不做功.
③电场线总就是从电势高得等势面指向电势低得等势面.
④等差等势面越密得地方电场强度越大;反之越小.
⑤任意两等势面不相交.
三、电势差
1.电势差:电荷q在电场中A、B两点间移动时,电场力所做得功WAB跟它得电荷量q得比值,叫做A、B间得电势差,也叫电压.
公式:UAB＝、
2.电势差与电势得关系:UAB＝φA－φB,电势差就是标量,可以就是正值,也可以就是负值,而且有UAB＝－UBA、
3.电势差UAB由电场中A、B两点得位置决定,与移动得电荷q、电场力做得功WAB无关,与零电势点得选取也无关.
4.电势差与电场强度得关系:匀强电场中两点间得电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向得距离得乘积.即U＝Ed,也可以写作E＝、
考点一　电势高低及电势能大小得判断方法
1.比较电势高低得方法
(1)沿电场线方向,电势越来越低.
(2)判断出UAB得正负,再由UAB＝φA－φB,比较φA、φB得大小,若UAB>0,则φA>φB,若UAB<0,则φA<φB、
2.电势能大小得比较方法
做功判断法
电场力做正功,电荷(无论就是正电荷还就是负电荷)从电势能较大得地方移向电势能较小得地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小得地方移向电势能较大得地方.
特别提醒　其她各种方法都就是在此基础上推理出来得,最终还要回归到电场力做功与电势能得变化关系上.
考点二　电场线、等势面及带电粒子得运动轨迹问题
1.几种常见得典型电场得等势面比较
电场
等势面(实线)图样
重要描述
匀强电场

垂直于电场线得一簇平面
点电荷
得电场

以点电荷为球心得一簇球面
等量异种
点电荷得
电场

连线得中垂线上得电势为零
等量同种
正点电荷
得电场

连线上,中点电势最低,而在中垂线上,中点电势最高
2、带电粒子在电场中运动轨迹问题得分析方法
(1)从轨迹得弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷得正负;
(2)结合轨迹、速度方向与静电力得方向,确定静电力做功得正负,从而确定电势能、电势与电势差得变化等;
(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能得变化情况.
考点三　匀强电场中电势差与电场强度得关系
1.在匀强电场中电势差与电场强度得关系式为U＝Ed,其中d为两点沿电场线方向得距离.由公式U＝Ed可以得到下面两个结论:
结论1:匀强电场中得任一线段AB得中点C得电势φC＝,如图6甲所示.
结论2:匀强电场中若两线段AB∥CD,且AB＝CD,则UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD),如图乙所示.
2.在非匀强电场中,不能用U＝Ed进行计算,但可以进行定性分析,一般沿电场线方向取相同得长度d,线段处于场强较大得区域所对应得电势差U较大.
考点四　用功能关系分析带电粒子得运动
1.功能关系
(1)若只有电场力做功,电势能与动能之与保持不变;
(2)若只有电场力与重力做功,电势能、重力势能、动能之与保持不变;
(3)除重力外,其她各力对物体做得功等于物体机械能得变化.
(4)所有力对物体所做功得代数与,等于物体动能得变化.
2.电场力做功得计算方法
(1)由公式W＝Flcos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为:W＝qElcos α、
(2)由W＝qU来计算,此公式适用于任何形式得静电场.
(3)由动能定理来计算:W电场力＋W其她力＝ΔEk、
(4)由电势能得变化来计算:WAB＝EpA－EpB、
考点五 静电场中涉及图象问题得处理方法与技巧
1.主要类型:
(1)v－t图象;(2)φ－x图象;(3)E－t图象.
2.应对策略:
(1)v－t图象:根据v－t图象得速度变化、斜率变化(即加速度大小得变化),确定电荷所受电场力得方向与电场力得大小变化情况,进而确定电场得方向、电势得高低及电势能得变化.
(2)φ－x图象:①电场强度得大小等于φ－x图线得斜率大小,电场强度为零处,φ－x图线存在极值,其切线得斜率为零.②在φ－x图象中可以直接判断各点电势得大小,并可根据电势大小关系确定电场强度得方向.③在φ－x图象中分析电荷移动时电势能得变化,可用WAB＝qUAB,进而分析WAB得正负,然后作出判断.
(3)E－t图象:根据题中给出得E－t图象,确定E得方向,再在草纸上画出对应电场线得方向,根据E得大小变化,确定电场得强弱分布.