与旧课本相比,人教版新课本把静电场分成了两章内容,前一章主要讲述了电场中关于其力的相关性质,接下来的第十章将介绍电场与能量相关的问题。

下面先来看第一节《电势能和电势》

一、电场力做功的特点:

以匀强电场为例:

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(1)

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(2)

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(3)

通过以上三种情况的分析,总结得出结论:

在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。

研究表明,此结论在非匀强电场中也同样适用。

(与重力做功的特点相当类似)

公式:W=Eqd(其中d是指初末位置沿电场线方向的距离)

二、电势能Ep:

1、电荷在电场中具有电势能。

2、最重要的知识:电场力做功与电势能的关系

定性关系:

电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。

电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。

定量关系:电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(4)

3、电势能的特点:

(1)电势能是相对的,与零电势能面有关

(2)一般选取离场源电荷无穷远处的电势能规定为0,或者把大地表面上的电势能规定为0

电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功。

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(5)

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(6)

三、电势φ

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(7)

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:

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(8)

3、单位:伏特,符号V 1V=1J/C

4、对电势的理解:(1)电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。 (2)电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。 (3)电势是标量(4)计算时EP,q,φ都带正负号。

5、电势的特点:

(1)电场线指向电势降低的方向。

(2)与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零。(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零)

(3)电势是标量,只有大小,没有方向。(负电势表示该处的电势比零电势处电势低)

四、等势面:

1、概念:

在电场中常用等势面来表示电势的高低。

电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。

2、特点:

(1)等势面一定与电场线垂直。

(2)在同一等势面上移动电荷,电场力不做功。

(3)电场线一定从电势高的等势面指向电势低的等势面。

(4)等差等势面越密的位置,电场线也越密,电场强度越大。

3、几种常见电场的等势面:

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(9)

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(10)

高中物理电场和电势能(必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势)(11)

结 束

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