电场的能的性质

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1、§13.3电场能的性质一、目标与要点：（一）在电场中移动电荷电场力做不做功？请你把在电场中两点间移动电荷电场力做功过程与在重力场中两点间移动物体重力做功过程相类比，看看有什么相似的地方。（二）明确电场力做功与电势差的关系：（1）联系：WAB=qUAB（2）区别：电场力做功WAB既与UAB有关，也与“检验电荷”q的带电量及性质有关，而电势差UAB只与电场本身有关，与“检验电荷”q无关。请你把在电场中两点间移动电荷电场力做功与电势差的关系与重力场中重力做功与高度差的关系相类比。电场中两点间的电势差与重力场中的什么量相似？（三）明确电场力做功与电势能变化的关系：

2、WAB=—△EP（1）WAB=0→△EP=0（EP不变）（2）WAB>0→△EP<0（EP↓）（3）WAB<0→△EP>0（EP↑）请你把在电场中两点间移动电荷电场力做功与电势能变化的关系与重力场中两点间移动物体重力做功与重力势能变化的关系相类比。（四）如何确定在电场中两点间移动电荷电场力做的功？（1）功的绝对值：

3、WAB

4、=

5、qUAB

6、（2）功的正负：“符号法则”（如图所示）电荷正负电荷的移动方向顺移+逆移—功的正负（五）明确电势能的变化与电势差的关系：（1）联系：△EP=qUAB（绝对值）（2）区别：点电荷在电场中的移动时电势能的变化△EP既与UAB有

7、关，也与它自身的带电量及性质有关，而电势差UAB只与电场本身有关，与“检验电荷”无关。请你把在电场中两点间移动电荷时电荷的电势能的变化与电势差的关系与重力场中两点间移动物体时重力势能的变化与高度差的关系相类比。（六）请你把在电场中某点电势与重力场中某点高度相类比，把电荷在电场中某点时具有的电势与物体在重力场中某点时的重力势能相类比，进一步理解电势与电势能的概念。知道什么是等势面和等势体，以及等势面的性质。（七）这一部分内容的重点是电势差的概念以及电势差与其它各量之间的关系。请你再比较一下电势差与电场强度。电场强度E电势差UAB定义式E=F/qUAB=WAB

8、/q方向矢量，方向与正电荷受力方向相同标量，没有方向单位N/C或V/mV物理意义表示电场的强弱，描述电场的力的性质描述电场的能的性质联系E=UAB/d都与“检验电荷”无关二、题型与方法[例1]在如图所示的电场中，有A、B两点，则下列说法中正确的是（）ABA、正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能B、将电荷从A点移到B点，电场力一定做正功C、将电荷从A点移到B点，电势能可能增加D、将电荷从A点移到B点，电荷所受电场力一定变大[解析]电荷在电场中运动，确定电场力是否做功以及做功的正负、多少，确定电荷的电势能如何变化，确定电荷在电场中两点的电势能的高低，是这一部

9、分一个基本题型。解题的关键是先确定电场力做功正负和多少（方法见前），再根据电场力做与电势能变化的关系（见前）来确定电势能如何变化、电荷在电场中两点的电势能的高低。正电荷从A移到B，电场力做正功，电势能减少，所以正电荷在A点电势能高。如果是负电荷从A移到B，电场力做负功，电势能增加，所以负电荷在A点电势能低。由于电场线密处电场强，电场线疏处电场弱，所以不论电荷正负，电荷从A移到B，电场力一定变大。AB+Q-Q甲乙[例2]如图所示，两个平等金属板相距2cm，两板间的电势差为20V，点A距甲板0.5cm，点B距乙板0.5cm，乙板接地，求两板间的电场强度及A、B

10、两点的电势。[解析]匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系是一种非常重要的关系。根据这个关系，通过用电压表测量电压就可以知道匀强电场的强度。电场强度E=U/d=20V/0.02m=1000V/m，方向从甲板垂直指乙板。乙板接地，即U乙=0，UB=E·dB=1000×0.005V=5V，UA=E·dA=1000×0.015V=1.5V。三、思考与练习：1Page:3A171717、关于在电场中移动电荷与电势能的关系，下列说法中正确的是（）A、电荷沿电场线方向移动，电势能一定增加B、电荷沿电场力方向移动，电势能一定增加C、电荷逆电场力方向移动，电势能一定增加

11、D、电荷沿垂直于电场线方向移动，电势能一定不变CAB2、如右图所示，中间的电场线是直线，其上有A、B两点，一带电粒子在A点由静止开始释放后，沿电场线向B运动，若不计重力，则（）A、粒子带负电荷B、粒子的电势能一定增大C、粒子的运动速度一定增大D、粒子的加速度一定增大CBA3、如右图所示，实线为电场线，虚线是点电荷q从A到B的运动路线。若不计重力，则下列说法中正确的是（）A、如果电场线方向向左，q一定是正电荷B、q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电势能一定增加C、q的运动速度可能增大，也可能减小D、q可能是正电荷，也可能是负电荷，但q一定做减速运动C4、在电

12、场力的作用下，在电场中电势差为200V的A、B两点间移动某电荷，电