2.3研究电场的能的性质

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【知识要点】

一．电势能（ε）

1．定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。

2．电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。

3．电势能大小：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场力所做的功

4．电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化的最有效方法。

二．电势

1．电势：电场中某点的电荷的电势能跟它的电量的比值，称这一点的电势。

　①表达式：U=ε/q 单位：SI制：伏特（V），且有1V=1J/C。

　②意义：电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在哪一点所具有的电势能。

③相对性：电势是相对的，只有选择零电势的位置才能确定电势的值，通常取无限远或地球的电势为零。

④标量：只有大小，没有方向，但有正、负之分，这里正负只表示比零电势高还是低。

　⑤高低判断：顺着电场线方向电势越来越低。

．等势面：电场中电势相等的点构成的面。

　①意义：等势面来表示电势的高低。

　②典型电场的等势面：ⅰ匀强电场; ⅱ点电荷电场; ⅲ等量的异种点电荷电场; ⅳ等量的同种点电荷电场。

　③等势面的特点： ⅰ同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功；ⅱ等势面一定跟电场线垂直；

　　　　　　　　　　ⅲ电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

三．电势差

1．电势差：电场中两点电势之差

　① ②电势差由电场的性质决定，与零电势点选择无关。

2．电场力做功：在电场中AB两点间移动电荷时，电场力做功等于电量与两点间电势差的乘积。 WAB = q•UAB

注意： ①该式适用一切电场； ②电场力做功与路径无关

③利用上述结论计算时，均用绝对值代入，而功的正负，借助于力与移动方向间关系确定。

四．电势差与电场强度关系

1．电场方向是指向电势降低最快的方向。在匀强电场中，电势降低是均匀的。

2．匀强电场中，沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。 U=E•d

在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势。 E=U/d