步步高2015高三物理(新课标)一轮讲义：6.3电场能的性质.docVIP

第3课时　电场能的性质 考纲解读1.掌握电势、电势能、电势差的概念.2.理解电场力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系.3.会分析电场中电势的变化，并能利用功能关系分析电荷电势能的变化． 1．[电场力做功与电势能变化的关系]如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是(　　) 图1 A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减小 B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加 C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加 D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能都逐渐降低 答案　AB 解析　把正电荷从a移到b，由于电场力方向和位移方向同向，电场力做正功，电荷的电势能减小，A对；把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，B对，C、D错． 2．[对电势和场强关系的理解]在静电场中，下列说法正确的是(　　) A．电场强度为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，电场强度也一定为零 B．电场强度大的地方，电势一定高；电场强度小的地方，电势一定低 C．电场线与等势面可以垂直，也可以不垂直 D．电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面 答案　D 3．[对电势差概念的理解]关于电势差的计算公式，下列说法正确的是(　　) A．电势差的公式UAB＝说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB0 C．电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关 D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功 答案　BC 解析　电场中两点间的电势差是一个定值，不会随着电场力做的功WAB和移动电荷的电荷量q的变化而变化，故A错，C对；又由UAB＝知，电场力做正功，q为正电荷，则电势差为正，即B正确；电场中A、B两点间的电势差UAB在数值上等于把单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功，故D错误． 4．[电场力做功与重力做功的比较]下列说法中错误的是(　　) A．重力做功与路径无关，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关，即WAB＝mghAB B．电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即WAB＝qUAB C．重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功，其重力势能增加 D．电场力对正电荷做正功，其电势能减少，对负电荷做正功，其电势能增加 答案　D 解析　电场力做功的特点与重力做功的特点相同，且有电场力对电荷做的功等于其电势能的减少量．做正功，电势能减少，做负功，电势能增加，选项D错误． 一、电场力做功与电势能 1．电场力做功的特点 (1)在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，可见电场力做功与重力做功相似． (2)在匀强电场中，电场力做的功W＝Eqd，其中d为沿电场线方向的位移． 2．电势能 (1)定义：电荷在电场中具有的势能．电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功． (2)电场力做功与电势能变化的关系 电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB. (3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零． 二、电势 1．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)定义式：φ＝. (3)标矢性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(低)． (4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同． (5)沿着电场线方向电势逐渐降低． 2．等势面 (1)定义：电场中电势相等的各点构成的面． (2)特点 ①电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直． ②在等势面上移动电荷时电场力不做功． ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面． ④等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小． ⑤任意两等势面不相交． 三、电势差 1．电势差：电荷q在电场中A、B两点间移动时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值，叫做A、B间的电势差，也叫电压． 公式：UAB＝. 2．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有UAB＝－UBA. 3．电势差UAB由电场中A、B两点的位置决定，与移动的电荷q、电场力做的功WAB无关，与零电势点的选取也无关． 4．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积．即U＝Ed，也可以写作E＝. 考点一　电势高低及电势能大小的判断方法 1．比较电势高低的方法 (1)沿电场线方向，电势越来越低． (2)判断出UAB的正负，再由UAB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若UA