电场能复习要点

　　一、电势差U （是指两点间的）

　　①定义：电场中两点间移动检验电荷q（从A→B），电场力做的功WAB跟其电量q的比值叫做这两点间的电势差，UAB=WAB/q是标量．UAB的正负只表示两点电势谁高谁低。UAB为正表示A点的电势高于B点的电势。

　　②数值上=单位正电荷从A→B过程中电场力所做的功。

　　③等于A、B的电势之差,即UAB=φA－φB

　　④在匀强电场中UAB= EdE(dE表示沿电场方向上的距离)

　　意义：反映电场本身性质，取决于电场两点，与移动的电荷无关，与零电势的选取无关，

　　电势差对应静电力做功，电能 其它形式的能。

　　电动势对应非静电力做功电能 其它形式的能

　　点评：电势差很类似于重力场中的高度差．物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重量的比值叫做这两点的高度差h＝W/G．

　　二、电势 （是指某点的）描述电场能性质的物理量。

　　必须先选一个零势点，（具有相对性）相对零势点而言，常选无穷远或大地作为零电势。

　　正点电荷产生的电场中各点的电势为正，负点电荷产生的电场中各点的电势为负。

　　①定义：某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量．

　　②在数值上=单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.

　　特点：

　　⑴ 标量：有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。

　　⑵ 电场中某点的电势由电场本身因素决定，与检验电荷无关。与零势点的选取有关。

　　⑶ 沿电场线方向电势降低，逆。。。。。。（但场强不一定减小）。沿E方向电势降得最快。

　　⑷ 当存在几个场源时，某处合电场的电势等于各个场源在此处产生电势代数和的叠加。

　　电势高低的判断方法：1根据电场线的方向判断；2电场力做功判断；3电势能变化判断。

　　点评：类似于重力场中的高度．某点相对参考面的高度差为该点的高度．

　　注意：(1) 高度是相对的．与参考面的选取有关，而高度差是绝对的与参考面的选取无关．同样电势是相对的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关．

　　(2) 一般选取无限远处或大地的电势为零．当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值．

　　(3) 电场中A、B两点的电势差等于A、B的电势之差,即UAB=φA－φB,沿电场线方向电势降低.

　　三、电势能E

　　1概念：由电荷及电荷在电场中的相对位置决定的能量，叫电荷的电势能。

　　电势能具有相对性，与零参考点的选取有关(通常选地面或∞远为电势能零点)

　　特别指出：电势能实际应用不大，常实际应用的是电势能的变化。

　　电荷在电场中某点的电势能=把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功。E=q φA→0

　　四、电场力做功与电势能

　　1．电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能．电势能是电荷与所在电场所共有的。

　　2．电势能的变化：电场力做正功电势能减少；电场力做负功电势能增加．

　　重力势能变化：重力做正功重力势能减少；重力做负功重力势能增加．
　　
　　电场力做功：由电荷的正负和移动的方向去判断(4种情况) 功的正负 电势能的变化（重点和难点知识）

　　正、负电荷沿电场方向和逆电场方向的4种情况。 （上课时一定要搞清楚的，否则对以后的学习带来困难）

　　电场力做功过程就是电势能与其它形式能转化的过程（电势差），做功的数值就是能量转化的多少。

　　W=FSCOS (匀强电场)W=qEd (d为沿场强方向上的距离)

　　W=qU=-△Ep，U为电势差，q为电量．

　　重力做功：W＝Gh，h为高度差，G为重量．

　　电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差与电量决定

　　重力做功跟路径无关，是由初末位置的高度差与重量决定．

　　四、等势面、线、体

　　1．电场中电势相等的点所组成的面为等势面．

　　2．特点

　　(1) 各点电势相等，等势面上任意两点间的电势差为零，

　　在特势面上移动电荷(不论方式如何,只要起终点在同一等势面上)电场力不做功

　　电场力做功为零，路径不一定沿等势面运动，但起点、终点一定在同一等势面上。

　　(2) 画法规定：相领等势面间的电势差相等 等差等势面的蔬密可表示电场的强弱．

　　(3) 处于静电平衡状态的导体：整个导体是一个等势体，其表面为等势面．E内=0，任两点间UAB=0

　　越靠近导体表面等势面越密，形状越与导体形状相似，等势面越密电场强度越大，曲率半径越小(越尖)的地方，等势面(电场线)都越密,这就可解释尖端放电现象，如避雷针。

　　(4) 匀强电场，电势差相等的等势面间距离相等，点电荷形成的电场，电势差相等的等势面间距不相等，越向外距离越大．

　　(5) 等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等．

　　(6) 电场线⊥等势面，且由电势高的面指向电势低的面，没电场线方向电势降低。

　　(7) 两个等势面永不相交．

　　规律方法

　　1、一组概念的理解与应用

　　电势、电势能、电场强度都是用来描述电场性质的物理，，它们之间有十分密切的联系，但也有很大区别，解题中一定注意区分，现列表进行比较

　　（1）电势与电势能比较：
 

　　（2）电场强度与电势的对比
 

　　2、公式E=U/d的理解与应用

　　(1)公式E=U/d反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知，电场强度的方向就是电势降低最快的方向．

　　(2)公式E=U/d只适用于匀强电场，且d表示沿电场线方向两点间的距离，或两点所在等势面的范离．

　　(3)对非匀强电场，此公式也可用来定性分析，但非匀强电场中，各相邻等势面的电势差为一定值时，那么E越大处，d越小，即等势面越密．

　　3、电场力做功与能量的变化应用

　　电场力做功，可与牛顿第二定律，功和能等相综合，解题的思路和步骤与力学中的完全相同，但要注意电场力做功的特点——与路径无关

　　知识简析一、电场中的导体

　　1、静电感应：把金属导体放在外电场E外中，由于导体内的自由电子受电场力作用定向移动，使得导体两端出现等量的异种电荷，这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应。

　　（在靠近带电体端感应出异种电荷，在远离带电体端感应出同种电荷）．由带电粒子在电场中受力去分析。

　　静电感应可从两个角度来理解：

　　①根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引来解释；

　　②也可以从电势的角度来解释，导体中的电子总是沿电势高的方向移动．

　　2．静电平衡状态：

　　发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，感应电荷产生一个附加电场E附，这个E附与原电场方向相反，当E附增到与原电场等大时，（即E附与E外），合场强为零，自由电子定向移动停止，这时的导体处于静电平平衡状态。

　　注意：这没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动。

　　3．处于静电平衡状态的导体的特点：

　　（1）内部场强处处为零，电场线在导体内部中断。导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生电场这两种电场叠加的结果．表面任一点的场强方向跟该点表面垂直。

　　（因为假若内部场强不为零，则内部电荷会做定向运动，那么就不是静电平衡状态了）

　　（2）净电荷分布在导体的外表面,内部没有净电荷．曲率半径小的地方,面电荷密度大,电场强，这一原理的避雷针

　　（因为净电荷之间有斥力，所以彼此间距离尽量大，净电荷都在导体表面）

　　（3）是一个等势体，表面是一个等势面．导体表面上任意两点间电势差为零。

　　（因为假若导体中某两点电势不相等，这两点则有电势差，那么电荷就会定向运动）．

　　静电场中的几个重要结论：

　　① 匀强电场中，相互平行的两线线段的端点的电势差相等。任意一段线段中点的电势等于两端点电势的平均值。

　　② 三个电荷平衡问题：（没有其它力作用） 电性：两同夹异；电量：两大夹小。

　　③ 两个电荷量之和这定值时，当且仅当它们的电荷量相等时，两电荷间的库仑力最大。