专题7.3 电势能与电势差
1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系.
2.理解电势的定义、定义式、单位,能根据电场线判断电势高低.
3.知道等势面,理解等势面的特点.
4.知道典型电场的等势面特点.
5.理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选取无关.
6.掌握电势差的表达式UAB=φA-φB及UAB=.3.知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系.
知识点一 电势能和电势
一、静电力做功的特点
1.静电力做功:在匀强电场中,静电力做功W=qElcos θ.其 中θ为静电力与位移方向之间的夹角.
2.特点:在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关.
二、电势能
1.电势能:电荷在电场中具有的势能,用Ep表示.
2.静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量.表达式:WAB=EpA-EpB.
3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功EpA=WA0.
4.电势能具有相对性
电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.
三、电势
1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.
2.公式:φ=.
3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1 V=1 J/C.
4.电势高低的判断:沿着电场线的方向电势逐渐降低.
5.电势是标量,只有大小,没有方向,但有正、负之分,同一电场中电势为正表示比零电势高,电势为负表示比零电势低.
6.电势的相对性:只有规定了电势零点才能确定某点的电势大小,一般选大地或离场源电荷无限远处的电势为0.
【方法技巧】
1.对公式φ=的理解:
(1)φ取决于电场本身;
(2)公式中的Ep、q均需代入正负号.
2.电场中某点的电势是相对的,它的大小和零电势点的选取有关.在物理学中,常取离场源电荷无限远处的电势为零,在实际应用中常取大地的电势为零.
3.电势虽然有正负,但电势是标量.电势为正值表示该点电势高于零电势,电势为负值表示该点电势低于零电势,正负号不表示方向.
4.电势高低的判断方法
(1)电场线法:沿电场线方向,电势越来越低.
(2)电势能判断法:由φ=知,对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高.