2025年人教版高中物理精讲精练必修3第04讲:电势能和电势 解析版.pdf
第04讲:电势能和电势
【考点梳理】
考点一:静电力做功的特点
考点二:电势能和电势的概念
考点三:带电粒子在电场中电势能和电势问题
考点四:带电粒子在电场中的功能关系
考点五:E-X图像问题
p
考点六:电势高低与电场线的关系
考点七:常见电场的电势分布问题
考点八:φ-x图像问题
考点九:电势与电势能综合类问题
【知识梳理】
知识点一:电场力做功的特点
1.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.
2.在匀强电场中电场力做功W=qE·Lcosθ,其中θ为电场力与位移间夹角.
技巧总结:对电场力做功的理解(深化理解)
1.静电力做功的特点的理解
(1)静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与具体路径无关,这与重力做功特点相似.
(2)静电力做功的特点不受物理条件限制,不管静电力是否变化,是否是匀强电场,是直线运动还是曲线运动,
电场力做功的特点不变.
2.电场力做功正负的判断
(1)根据电场力方向和位移方向的夹角判断:夹角为锐角,电场力做正功;夹角为钝角,电场力做负功.
(2)根据电场力方向和瞬时速度方向的夹角判断:夹角是锐角,电场力做正功;夹角是钝角,电场力做负功;
电场力方向和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功.
(3)根据电势能的变化情况判断:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减小,则电场力做正功.
(4)根据动能的变化情况判断(物体只受电场力作用):若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减
少,则电场
知识点二:电势能
1.概念:电荷在静电场中具有的势能.用E表示.p
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,W=E-E.
ABpApB
电场力做正功,电势能减少;
电场力做负功,电势能增加.
3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到零电势能点时所做的功.
4.零势能点:电场中规定的电势能为零的位置,通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零.
技巧总结:对电势能的理解
1.对电势能的理解
(1)系统性:电势能是由电场和电荷共同决定的,是属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能.
(2)相对性:电势能是相对的,其大小与选定的参考点有关.确定电荷的电势能,首先应确定参考点,也就是
零势能点的位置.
(3)标量性:电势能是标量,有正负但没有方向.电势能为正值表示电势能大于参考点的电势能,电势能为负
值表示电势能小于参考点的电势能.
2.电势能增减的判断方法
(1)做功判断法:无论正、负电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减小;只要电场力做负功,电荷的
电势能一定增大.
(2)电场线判断法: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;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)电势判断法:由公式E=qφ知,正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小p
知识点三: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=E/q.p
3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1V=1J/C.
4.特点
(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取无穷远或地球为零电势位
置.
(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负.
知识点四:等势面
1.定义:电场中电势大小相同的各点构成的面叫作等势面.
2.等势面与电场线的关系:
(1)电场线跟等势面垂直.
(2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面.
技巧总结:电势与等势面