电场能的性质知识归纳与例题分析

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1、选修3－1第一章静电场电场能的性质知识归纳与例题分析abc10V20V30VE一、电势能EpA1．电场力做功的特点：与电荷移动的路径无关，只与始末位置（电势差）有关。所以，电场中可以引进势能——电势能2．定义：电荷处于电场中某点具有的势能。（电势能是电场和电荷共同具有的）3．表达式：EpA＝qφA4．电势能大小的判别：正电荷在电势越高的地方，电势能越大；负电荷在电势越高的地方，电势能越小5．电势能是标量，但有正负。正表示电势能比零电势能大；负表示电势能比零电势能小。所以，正负表示大小。6．电势能的单位：焦耳（J）7．电势能是一个相对的量：电势能的大小与零电势能点的选取有关，而电势能的变化量

2、与零电势点的选取无关。零电势能点的选取：（1）把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零；（2）把电荷在大地表面上的电势能规定为零。（3）根据实际需要任意规定，但必须说明。8．电场力做功与电势能变化量的关系：WAB＝－ΔEp＝－（EpB－EpA）＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q（φA－φB）＝qUAB（1）电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。两者的数值相等。（2）在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负；在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。9．计算电势能变化的方法：求

3、出电场力对电荷做的功。注意：增加与减少的判断。10．求电场中某点（如A点）的电势能（1）先规定电场中某点为零势能点（如B点）（2）求出该点（A点）与零势能点（B点）电场力做的功WAB。（3）则该点（A点）的电势能等于WAB。11．电场线方向与电场力做功电势能变化的关系：正电荷顺电场线移动——电场力做正功，电势能减少负电荷顺电场线移动——电场力做负功，电势能增加正电荷逆电场线移动——电场力做负功，电势能增加负电荷逆电场线移动——电场力做正功，电势能减少二、电势φA：1．意义：表示电场本身的能的性质的物理量2．特性：（1）反映电场本身的能的性质的，与放入的电荷无关（2）对电场中的同一点，电势是

4、一个确定的量，对电场中不同的点，电势一般是一个不同的恒量。3．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值4．定义式：φA＝EpA/q5．单位：V6．电势是一个相对的量：电势的大小与零电势点的选取有关，而电势的变化量（电势差）与零电点的选取无关。零电势点的选取：（1）取离场源电荷无限远处的电势为零（2）取大地的电势为零（3）任意选取，但必须说明7．标量：有正负，计算时带正负号。8．电势与电场线沿着电场线的方向，电势降低（最快）；电势降低的方向不一定就是电场线的方向。9．电势与场强没有直接关系：（1）电势高的地方，场强不一定大；场强大的地方，电势不一定高。如：点电荷产生的电场中（2）电

5、场强度为零的地方电势不一定为零，电势为不为零取决于电势零点。如：等量同种点电荷的连线中点。（3）电势为零的地方电场强度不一定为零。如：等量异种点电荷的连线中点。（4）电场强度相等的地方电势不一定相等。如：匀强电场中场强相等，但各点电势不一定相等。（5）电势相等的地方电场强度不一定相等。如：等量的异种电荷连线的中垂面是一个等势面，但场强不相等。10．等势面：电势相等的点构成的面。（要了解各种特殊电场中等势面的特点）（1）同一等势面上各点的电势相等（2）等势面一定垂直于电场线（3）在同一等势面上的两点间移动电荷，电场力做功为零（4）电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面（5）任意两等势面不相

6、交（6）等差等势面越密集的地方场强越大（等差等势面：相邻等势面间的电势差不变）三、电势差UAB1．意义：反映了电场本身的做功（能）的性质的物理量。跟放入的电荷量q无关，只跟电场中A、B的位置有关。2．电势差的两种定义（1）电场中两点间电势的差值：UAB＝φA－φB（2）电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值：。3．单位：伏特，符号V，1V＝1J/C。4．标量：有正负。UAB为正，表示A点电势比B点高；UAB为负，表示A点电势比B点低。电势差用U表示时，取绝对值。计算时，带正负号运算。5．电势差是反映电场本身性质的量，所以电场中两点间的电势差与零电势点的

7、选取无关。与放入的试探电荷无关。6．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB或UBA＝φB－φA7．电势差与电场力做功的关系：WAB＝EPA－EPB＝qφA－qφB＝q（φA－φB）＝qUAB对匀强电场：WAB＝qEd8．电势差与电场强度的关系：（1）大小关系：UAB＝Ed或E＝UAB/d（2）方向关系：电场强度的方向与电势降落最快的方向相同。四、习题分析1．两块正对的平行板，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固