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时间:2018-07-15
《电势能,电势,电容教案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1、电势差: 电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功WAB与电荷电量q的比值,叫做AB两点的电势差。表达式为: 说明:(1)定义式中,为q从初位置A移动到末位置B电场力做的功,可为正值,也可为负值,q为电荷所带的电量,正电荷取正值,负电荷取负值。 (2)电场中两点的电势差,由这两点本身的初、末位置决定。与在这两点间移动电荷的电量、电场力做功的大小无关。在确定的电场中,即使不放入电荷,任何两点间的电势差都有确定的值,不能认为与成正比,与q成反比。只是可以利用、q来计算A、B两点电势差。 (3)公式适用于任何电场。2、电势: 在电场中某点的电势等于该点
2、相对零电势点的电势差;也等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功,电势记作,电势是相对的,某点的电势与零电势点的选取有关,沿电场线的方向,电势逐点降低。 说明:(1)电势的相对性。(2)电势是标量。电势是只有大小、没有方向的物理量,电势的正负表示该点的电势高于和低于零电势。(3)电势与电势差的比较 电势与电势差都是反映电场本身的性质(能的性质)的物理量,与检验电荷无关;电势与电势差都是标量,数值都有正负,单位相同,UAB=A-B。某点的电势与零电势点的选取有关,两点间的电势差与零电势点的选取无关。3、电场力做功与电势能变化的关系。 (1)电场力做功
3、的特点在电场中移动电荷时,电场力所做的功只与电荷的起止位置有关,与电荷经过的路径无关,这一点与重力做功相同。 (2)电势能ε 电荷在电场中具有的势能叫做电势能,电势能属于电荷和电场系统所有。 (3)电场力做功与电势能变化的关系 电场力的功与电势能的数量关系WAB=εA-εB=△ε。 电场力做正功时,电荷的电势能减小;电场力做负功时,电荷的电势能增加,电场力做了多少功,电荷的电势能就变化多少,即△ε=WAB=qUAB。4、等势面的概念及特点 (1)等势面 电场中电势相同的各点构成的曲面叫做等势面。 (2)等势面的特点 ①电场线与等势面处处垂直,且总是由电势高
4、的等势面指向电势低的等势面; ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功; ③处于静电平衡的导体是一个等势体,导体表面是一个等势面; ④导体表面的电场线与导体表面处处垂直。 (3)熟悉匀强电场、点电荷的电场、等量异种电荷的电场、等量同种点电荷的电场的等势面的分布情况。 ①点电荷电场中的等势面,是以电荷为球心的一簇球面; ②等量同种点电荷电场中的等势面,是两簇对称曲面 ③等量异种点电荷电场中的等势面,是两簇对称曲面; ④匀强电场中的等势面,是垂直于电场线的一簇平面.5、电势与等势面 (1)电势是描述电场中单个点的电场性质,而等势面是描述电场中各点的电势分布。
5、(2)电场线是为了描述电场而人为引入的一组假想线,但等势面却是实际存在的一些面,它从另一角度描述了电场。 (3)等势面的性质 ①同一等势面上任意两点间的电势差为零; ②不同的等势面一定不会相交或相切; ③电场强度方向垂直等势面且指向电势降低的方向。6、比较电荷在电场中某两点电势能大小的方法 (1)场源电荷判断法 离场源正电荷越近,试验正电荷的电势能越大,试验负电荷的电势能越小. 离场源负电荷越近,试验正电荷的电势能越小,试验负电荷的电势能越大. (2)电场线法 正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.
6、负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小. (3)做功判断法 无论正、负电荷,电场力做正功,电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方.反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.7、电场中电势高低的判断和计算方法 (1)根据电场线方向判断.因沿电场线方向各点电势总是越来越低,而逆着电场线方向电势总是逐渐升高. (2)根据等势面的分布和数值,都画在同一图上,直接从图上判定电势高低. (3)根据电场力做功公式判定.当已知q和WAB时,由公式WAB=qUAB,则UAB=WAB/q判定.8、
7、电势能与电势的关系 (1)电势是反映电场电势能的性质的物理量.还可以从能的角度定义电势:电场中某点的电荷具有的电势能ε跟它的电荷量的比值,叫做该点的电势,即或者ε=qφ,某点的电势与该点是否有电荷无关. (2)正电荷在电势为正值的地方电势能为正值,在电势为负值的地方电势能为负值;负电荷在电势为正的地方电势能为负值,在电势为负的地方电势能为正值. (3)电势是由电场决定,电势能是由电场和电荷共同决定的.它们都是标量、相对量.当零势点确定以后,各点电势有确定的值.由于存在两种电荷,则在某一点不同种电荷的电势能有的
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