4 电势能和电势
[学习目标] 1.知道静电力做功与路径无关。2.理解静电力做功与电势能变化的关系,理解电势能的概念,认识电势能的相对性。(难点)3.知道电势的定义方法和定义式、单位。(重点)4.知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面。
一、静电力做功的特点
1.特点:在静电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.在匀强电场中电场力做功W=qE·Lcos θ,其中θ为电场力与位移间夹角。
二、电势能
1.概念:电荷在静电场中具有的势能。用Ep表示。
2.静电力做功与电势能变化的关系
静电力做的功等于电势能的减少量,WAB=EpA-EpB。
3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。
4.零势能点:电场中规定的电势能为零的位置,通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零。
三、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.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1 V=1 J/C。
4.特点
(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取无穷远或地球为零电势位置。