【高中物理】電勢能和電勢,干貨!

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電勢能和電勢

靜電場做功的特點(diǎn)

1.特點(diǎn):電場力做功與路徑無關(guān),只與電荷的初、末位置有關(guān).

2.計(jì)算方法:

(1)用WAB=FLABcosθ求電場力的功,僅適用于勻強(qiáng)電場.

(2)用WAB=qUAB求電場力的功,適用于所有電場,計(jì)算時(shí)可將q、UAB的正、負(fù)號(hào)代入公式進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)正、負(fù)來確定是電場力做功,還是克服電場力做功.

【說明】在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)的電荷時(shí),靜電力做的功與電荷的起止位置和終止位置有關(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。

電勢能

1.電荷在電場中具有的勢能叫做電勢能

2.相對性:電勢能是電荷與所在電場共有的,具有相對性,通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能的零點(diǎn).

3.電場力做功與電勢能改變的關(guān)系

(1)電勢能增減的判定:電場力對電荷做正功,電荷的電勢能減少,電場力對電荷做負(fù)功,電荷的電勢能增加.

(2)電勢能改變量與電場力的功:

WAB= EPA-EPB=-ΔEP

【說明】

某一物理過程中其物理量的增加量一定是該物理量的末狀態(tài)值減去其初狀態(tài)值,減少量一定是初狀態(tài)值減去末狀態(tài)值。

(3)零電勢能點(diǎn)

在電場中規(guī)定的任何電荷在該點(diǎn)電勢能為零的點(diǎn)。理論研究中通常取無限遠(yuǎn)點(diǎn)為零電勢能點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用中通常取大地為零電勢能點(diǎn)。

【說明】

①零電勢能點(diǎn)的選擇具有任意性。

②電勢能的數(shù)值具有相對性。

③某一電荷在電場中確定兩點(diǎn)間的電勢能之差與零電勢能點(diǎn)的選取無關(guān)。

電勢

(1)定義及定義式

電場中某點(diǎn)的電荷的電勢能跟它的電量比值,叫做這一點(diǎn)的電勢。

φA=Ep/q

(2)電勢的單位:伏(V)。

(3)電勢是標(biāo)量。

(4)電勢是反映電場能的性質(zhì)的物理量。

(5)零電勢點(diǎn)

規(guī)定的電勢能為零的點(diǎn)叫零電勢點(diǎn)。理論研究中,通常以無限遠(yuǎn)點(diǎn)為零電勢點(diǎn),實(shí)際研究中,通常取大地為零電勢點(diǎn)。

(6)電勢具有相對性

電勢的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān),零電勢點(diǎn)的選取不同,同一點(diǎn)的電勢的數(shù)值則不同。

(7)順著電場線的方向電勢越來越低。電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向。

等勢面

1.電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面.

2.幾種典型電場的等勢面

3.等勢面的特點(diǎn)

①等勢面與電場線一定處處垂直;

②在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí),電場力不做功;

③電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面;

④任意兩個(gè)電勢不相同的等勢面既不會(huì)相交,也不會(huì)相切;

⑤等差等勢面越密的地方電場線越密.

比較電荷在電場中某兩點(diǎn)電勢能大小的方法

1.做功判斷法

2.電場線法

正電荷順著電場線的方向移動(dòng)時(shí),電勢能逐漸減;逆著電場線方向移動(dòng)時(shí),電勢能逐漸增多。如果是負(fù)電荷正好相反。

3. 由公式EP=qφ判斷

設(shè)φA>φB,當(dāng)q>0時(shí),qφA>qφB,即A點(diǎn)的電勢能大于B點(diǎn)的電勢能?偨Y(jié)為正電荷在電勢高的地方電勢能大,而負(fù)電荷在電勢高的地方電勢能小。

4.場源電荷判斷法

離場源正電荷越近, 試驗(yàn)正電荷的電勢能越大, 試驗(yàn)負(fù)電荷的電勢能越小。離場源負(fù)電荷越近, 試驗(yàn)正電荷的電勢能越小,試驗(yàn)負(fù)電荷的電勢能越大。


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