高考物理一轮复习课件静电场中的能量章末复习

静电场中能的性质电场力做功(对于非匀强电场也适用)这与什么力做功相似呢？重力做功总结：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。一个正电荷在匀强电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A点运动到B点时，静电力做了正功WAB。由动能定理可知，该电荷的动能增加了WAB。根据能量守恒定律，动能增加就意味着有某种形式的能量在减少。E

ABF是一种什么形式的能量在减少呢？电势能电势能2.电场力做功和电势能的关系（1）当WAB>0，则EpA>EpB,表明电场力做正功，电势能减小；（2）当WAB<0，则EpA<EpB,表明电场力做负功，电势能增加。WAB=EpA-EpBEAB+qFO1.定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能，用符号EP表示。电势能3.电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关；4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。5.电势能是标量。

通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。qQ我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。电势能1.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。EAB若以A点作为零势能面，则有

EPA-EPB=WAB因EPA=0，则EPB=-WAB如图，若A→B电场力所做功为WAB若以B点作为零势能面，则EPA-0=WAB即EPA=WAB

2.选择不同的零势能面，对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是不相同的。6.电势能的大小：总结：电势

将不同质量的物体从地面搬到楼顶，重力势能的变化不同，但是楼顶的“高度”是一定的。

将质量m的物体提升h高度，重力势能增加mgh；将质量为2m的物体提升h高度，重力势能增加2mgh；将质量为3m的物体提升h高度，重力势能增加3mgh。

电势

匀强电场中任取一点A，取一点B，并规定电荷在B点的电势能为0，引入检验电荷置于A，其电势能为EPA。则从A点移到B点时电场力做功为WAB=EPA。q+1CEPAE0+2C……-1C-2C……2E0……-E0-2E0……EqFAB+该“常量”是否相当于电场中的“高度”？电势该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。EABθ++qFB为零势能参考点该比值称为A点的电势q从A移到B，求EPA与q的比值：什么是电势呢？电势1V=1J/C1.定义:2.公式:3.单位:(计算时要代入正负号)５.标量确定某点的电势，应先规定电场中某处电势为零，通常取大地或无穷远处的电势为零。(有正负,负电势表示该处的电势比零电势低)４.电势具有相对性伏特(V)

电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。电势如何比较电势的高低？ABE电荷由A点运动的B点正电荷负电荷电场力做功电势能变化电势变化降低降低正功负功减少增加说明：沿电场线方向电势降低最快。电势断判的低高势电沿电场线方向，电势越来越低。正电荷在电势能大的地方电势高，负电荷相反。静电力对正电荷做正功，则电势降低。离带正电的场源电荷越近的点，电势越高。ABE电势电势

电场强度E物理意义决定因素矢/标量反映电场能的性质反映电场力的性质由电场本身决定，与检验电荷无关由电场本身决定，与检验电荷无关标量矢量等量异种点电荷拓展1：等量异种点电荷1.沿点电荷的连线由正电荷到负电荷，电势逐渐降低；O2.两点电荷连线中垂线上，电势均相等(若取无穷远处电势为0，则中垂线上电势处处为0)。++1.两电荷连线上，由正电荷到连线中点O电势逐渐降低，且关于O点对称；O拓展2：等量同种正点电荷2.两电荷连线中垂线上，由中点O向两侧电势到无限远电势逐渐降低，且关于O点对称

。++电势差1、定义：电场中两点间电势的差值，叫做电势差，也叫电压（U）理解：电势差为电势变化量的相反数2、公式：设电场中A点的电势为，B点的电势为3、电势差是标量：正负仅仅表示大小电势差的正、负表示两点电势的高低。例如：当A点电势比B点高时，UAB为正值，UBA则为负值。思考：电势差的数值与零电势点是否有关？与之前所学的哪个概念相似？静电力做功与电势差的关系1、公式推导：电荷q在电场中从A点移到B点即：或：电势差电势差公式：单位：是伏特，简称伏，符号是V，1V＝1J／C物理意义：电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值思考1：电势差UAB由什么决定？与WAB、q有关吗？思考2：WAB与q、UAB有关吗？由电场本身因素决定，与WAB、q无关。UAB、q都有关。电势差与电场强度的关系描述：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。公式：

U—表示两点电势差(取绝对值)E—表示匀强电场的场强d—表示两点间沿场强方向的距离适用条件：匀强电场也可以用于非匀强电场的定性分析点电荷周围等差等势面分布间距不相等WAB=qEABlAB=qUABWBC=qEBClBC=qUBCEAB<EBCUAB=UBClAB>lBCE指平均值电势差与电场强度的关系

ABC电势差关于电势差的说明：（1）电势差是反映电场特性的物理量，只与电场及场中A、B两点的位置有关，与场中是否存在电荷、放入场中的电荷的电荷量q以及A、B间的路径都无关。（2）求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA。（3）电势差是标量，但有正有负。电场力做功有正负之分，电场力做正功，WAB>0；电场力做负功，WAB<0。电荷量也有正负之分，对正电荷取q>0；对负电荷取q<0；利用

计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负。（4）电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。5.应用（求电势差的方法）①应用定义式UAB＝φA－φB来求解。②应用关系式

来求解。③应用关系式UAB＝Ed(匀强电场)来求解。

电场强度的另一种表述1.定义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿场强方向的距离之比。2.公式：3.单位关系：4.物理意义：描述了沿电场线方向电势下降的快慢（1V/m表示沿电场线方向1m的距离电势下降1v）5.方向：电场中电势降低最快的方向。如图所示，B、C、D三点处在同一等势面上，沿A→B、A→C、A→D电势是升高还是降低？哪个方向电势降低最快？答案沿AB、AC、AD三个方向电势都降低，且电势下降的值相等。但AC沿电场线方向，距离最短，单位长度上电势下降最大，即电势降低最快。6.匀强电场中电势差规律：（1）沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等；（2）在匀强电场中沿同一方向任意相等距离上的电势差相等。ABC

C’B’D’（3）在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。关系图电场力做功与路径无关电势

电势差

电场强度

电场力的功

电场力

电势能

等势面定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。（3）思考：在等势面上移动电荷，静电力做功有什么特点？（1）观察等势面与电场线的疏密情况有什么特点？

1.等势面越密的位置，电场强度越大。2.等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。3.在等势面上移动电荷静电力不做功。等势面的特点（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功（2）电场线（或E）垂直等势面，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面（3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合（4）等差等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏（5）沿电场线方向电势逐渐降低，且降低最快（6）匀强电场中电势均匀变化电容器1.组成：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。电介质电容器的极板电容器的极板2.所带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。电容器使用时应注意的问题（1）.电容器的击穿电压（2）.电容器的额定电压（3）.电解电容器的极性

加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。电解电容器在使用时注意正负极，长引脚为正极。电容器正常工作时两极板上的最大电压。电容器外壳上标的就是额定电压，它比击穿电压要低。电容器的充放电（1）.将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q正极板负极板有短暂的电流两极间有电压E电容器的充放电（2）.用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q在放电过程中导线上有短暂的电流产生U=0电容1.定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。

2.定义式：3.电容的单位：法拉，简称法，符号F。1F=1C/V还有：微法（