高考物理一轮复习专用资料第23讲电场的能的性质/NUMPAGES8第23讲电场的能的性质【考点整合】一、电势能1、定义：由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。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。2、说明（1）电荷在电场中每一个位置都有一定的电势能，电势能的大小具有相对性，电荷在电场中电势能的数值与选定的零电势能位置有关，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。而电势能的变化是绝对的，与零电势能位置的选择无关（2）电势能是标量，有正负。（3）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，仅有电场的存在，而没有电荷时也没有电势能。（6）电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功，则有（7）电荷电势能的变化仅由电场力对电荷做功引起，与其他力对电荷做功无关（8）电势能的单位，焦尔J还有电子伏，符号为eV，定义为在真空中，1个电子通过1伏电位差的空间所能获得的能量。为我国法定计量单位。1电子伏=1.602×10-19焦。常用千电子伏及兆电子伏。3、电场力做功与电势能电场力做功引起动能和电势能之间的相互转化，电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值，这就是电场中的功能关系。据此，可以判断电势能如何变化。当运动方向与电场力方向的夹角为锐角时，电场力做正功，电势能减少，当电荷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。类比：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．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二、电势1、定义：电荷在某点所具有的电势能与其电荷量之比，在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时，电场力所做的功。2、电势的单位：伏特（V）说明：(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。(2)．电势是电场本身具有的属性，与试探电荷无关。(3)．沿着电场线的方向，电势越来越低（最快），逆着电场线的方向，电势越来越高，电势降低的方向不一定就是电场线的方向。(4)．电势与场强没有直接关系5．电势是标量，没有方向，但有正负之分，比零电势点高为正，比零电势为低为负。(5)．电势的值与零电势的选取有关(6)．当存在几个“场源”时，某处合电场的电势等于各“场源”的电场在该处的电势的代数和(7)．点电荷电场的电势：在一个点电荷q所形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在距此点电荷距离为r的地方的电势为(8)．均匀带电球电场的电势:对于一个均匀带电球面所形成的电场，若球半径为R，带电量为q，则在球外的任意与球心相距为r的点的电势为，而其球面上和球面内任一点的电势都是三、电势差：1、定义：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。2、定义式：=，单位：V说明：电势差是标量，有正负，无方向。显然，电势差的值与零电势的选取无关。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．四、等势面1、定义：一般说来，电场中各点的电势不同，但电场中也有许多点的电势相等。我们把电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。2、等势面的特点：（1）在同一等势面上的任意两点间(不论方式如何，只要起终点在同一等势面上)移动电荷，电势能不变，电场力不做功。（2）等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直。（3）沿着电场线方向电势越来越低。可见，电场线不但与等势面垂直，而且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。（4）导体处于静电平衡时，整个导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。（5）不同的等势面是不会相交的，也不能相切。（6）等差等势面的疏密表示电场的强弱等差等势面密的地方场强大，等差等势面疏的地方场强弱。五、电场强度和电势差的关系1、关系2、上式只适用于匀强电场，它表明在电场当中，场强在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上的电势差。六、电场中的导体1、静电感应：把金属导体放在外电场中，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\*GB3①根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引来解释；=2\*GB3②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