高考物理三轮冲刺导学案电势能电势电势差含解析

三轮冲刺导学案---电势能、电势、电势差 <br />考点剖析 <br />一、电势能与电势 <br />‎1．电势能 <br />由于静电场力对点电荷q所做的功与路径无关，因此，我们可以为点电荷q在电场中的不同位置引入一个确定的数值来反映其在静电场中的能的属性，并称之为电势能（类比于重力势能）。‎ <br />‎（1）电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定。‎ <br />‎（2）电势能是属于电荷和电场所共有，没有电场的存在，就没有电势能。‎ <br />‎（3）当电荷运动方向与电场力方向夹角为锐角时，电场力做正功，电势能减少；当运动方向与电场力方向夹角为钝角时，电场力做负功，电势能增加；当运动方向与电场力方向夹角为直角时，电场力不做功，电势能不变。‎ <br />‎（4）电势能的变化仅由电场力做功引起，与其他力对电荷做功无关。‎ <br />‎（5）电势能的单位：焦尔（J）、电子伏（eV）等。1 eV=1.6×10–19 J <br />‎2．零势能面 <br />电势能的大小具有相对性，要确定其具体数值，需要先选定一个零电势能面（类比于重力势能的零势能面），通常取无穷远处或大地为电势能零点。但需要注意的是电势能的变化是绝对的，与零电势能位置的选择无关。‎ <br />‎（1）电势能有正负，电势能为正时表示电势能比参考点的电势能大，电势能为负时表示电势能比参考点的电势能小。‎ <br /> <br /> <br />‎（2）电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从该点移到电势能为零处电场力所做的功。‎ <br />二、电势、等势面、电势差 <br />‎1．电势φ <br />描述电场的能的性质的物理量。从能的观点看，在电场中某位置放一个检验电荷q，若它具有的电势能为ε，则定义φ=为该位置的电势。‎ <br />‎（1）电势是标量，有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。零电势点可以自由选取，通常取离电场无穷远处或大地电势为零。‎ <br />‎（2）如果取无穷远处电势为零，正电荷形成的电场中各点的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。‎ <br />‎（3）电势是电场本身具有的属性，与试探电荷无关。‎ <br />‎（4）沿着电场线方向，电势降低，且降低得最快；逆着电场线方向，电势升高，且升高得最快。电势降低的方向不一定就是电场线的方向。‎ <br />‎（5）电势与场强没有直接关系：电势高的地方，场强不一定大；场强大的地方，电势不一定高。‎ <br />‎（6）当存在几个&ldquo;场源&rdquo;时，某处合电场的电势等于各&ldquo;场源&rdquo;的电场在此处电势的代数和。‎ <br />‎（7）在点电荷q形成的电场中，若取无穷远处电势为零，则与场源点电荷距离为r处的电势φ= <br />‎2．等势面 <br />电势相等的点组成的面叫等势面。‎ <br /> <br /> <br />‎（1）等势面上各点的电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功。‎ <br />‎（2）等势面一定与电场线垂直，电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。‎ <br />‎（3）等势面密集处电场强度较大，等势面稀疏处电场强度较小。‎ <br />‎（4）实际中测量电势比测量场强容易，所以常用等势面研究电场，先测绘出等势面，再依据电场线与等势面垂直，绘出电场线。‎ <br />‎3、电势差 <br />电荷q在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值叫做A、B两点间的电势差。‎ <br />提示：匀强电场中，沿某一方向的线段两端点的电势差与线段的长度成正比。若两条线段平行（或共线）且相等，则两端点的电势差相等。‎ <br />三、电场力做功、电势差、电势、电势能的关系 <br />电场力功与电势差的关系：WAB=qUAB <br />电势差与电势的关系：UAB=φA–φB <br />电势能与电势的关系：EpA=qφA <br />电场力做功与电势能的关系：WAB=EpA–EpB=–(EpB–EpA)= –ΔEp <br />四、电场线与等势面问题的一般解题步骤 <br />第一步：根据电场线或等势面的疏密程度可判断场强的大小。电场线、等势面越密集，场强越大。‎ <br />第二步：电场力（仅在电场力作用下）指向轨迹曲线的凹侧，即改变速度方向需要电场力提供向心力。根据电场力方向，结合带电体的电性可确定电场线方向，或结合电场线方向可确定带电体的电性。‎ <br />第三步：分析电势能和电场力做功情况 <br /> <br />‎（1）由带电体的运动方向与电场线方向的夹角，判断电场力做功的正负，再判断电势能的变化。‎ <br />‎（2）由沿电场线方向电势降低，得到电势的变化情况，结合带电体的电性判断电势能的变化情况，进而得到电场力做功的正负。‎ <br />典例精析 <br />‎1、带...