势能的增加量
二、对电势的理解
1.电势的相对性
(1)电势是相对的,只有先确定了零电势的位置,才能确定其他点的电势.
(2)电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关.
(3)实际问题中,常选取无限远处电势为零,还常取大地电势为零.
2.电势是标量
(1)电势是标量,只有大小,没有方向.
(2)电势有正、负,正值表示该点电势比零电势高,负值表示该点电势比零电势低.
(3)当规定了无限远处为零电势时,正电荷产生的电场中各点的电势均为正值,且越靠近正电荷的地方电势越高.负电荷形成的电场则相反.
3.电势和电场强度的关系
电势φ 电场强度E 物理意义 描述电场的能的性质 描述电场的力的性质 大小 (1)电场中某点的电势等于该点跟选定的标准位置(零电势点)间的电势差
(2)φ=Ep/q,φ在数值上等于单位正电荷在电场中该点具有的电势能 (1)电场中某点的场强等于放在该点的点电荷所受到的电场力F跟点电荷电荷量q的比值
(2)E=F/q,E在数值上等于单位正电荷在该点所受到的静电力 矢标性 标量 矢量 单位 V/m N/C 联系 (1)电势沿着电场强度的方向降低
(2)大小之间不存在任何关系,电势为零的点,场强不一定为零;电势高的地方,场强不一定大;场强为零的地方,电势不一定为零;场强大的地方,电势不一定高
特别提醒:当涉及φ、Ep、q三者关系的问题时,一定要考虑三者的正负号问题.
4.电势和电势能的区别和联系
电势φ 电势能Ep 物理意义 反映电场的能的性质的物理量 电荷在电场中某点所具有的电势能 相关因素 电场中某一点的电势φ的大小,只跟电场本身有关,跟点电荷q无关 电势能大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的 大小 电势沿电场线逐渐下降,取定零电势点后,某点的电势高于零者,为正值;某点的电势低于零者,为负值 正点电荷(+q)电势能的正负跟电势的正负相同;负点电荷(-q)电势能的正负跟电势的正负相反
即时应用 2.如图所示,关于电场中的A、B两点,下列说法中正确的是(BC)
A.电势φA>φB,场强EA>EB
B.电势φA>φB,场强EA<EB
C.将+q电荷从A点移到B点静电力做了正功
D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA>EpB
三、对电势能的理解
1.静电力做功与电势能变化的关系
静电力对电荷做了功,电势能就发生变化,静电力对电荷做了多少功,就有多少电势能转化为其他形式的能,电荷克服静电力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电势能,也就是说,静电力做的功是电势能转化为其他形式的能的量度,静电力做的功等于电势能的减少量,即WAB=EpA-EpB.
即静电力做正功,电荷电势能一定减少,静电力做负功,电荷电势能一定增加.
2.电势能的大小
和计算重力势能一样,必须取参考点,也就是说,电势能的数值是相对于参考位置来说的,所谓参考位置,就是电势能为零的位置,参考位置的选取是人为的,通常取无限远处或大地为参考点.
设电荷在电场中某点A的电势能为EpA,移到参考点O电场力做功WAO,即WAO=EpA-EpO,规定O为参考点时,就有EpO=0,所以EpA=WAO. 即电荷在电场中某点的电势能的大小等于把电荷从该点移到电势能为零的点的过程中电场力所做的功.
3.电势能是标量,有正负,无方向,电势能为正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能.
即时应用3.下列说法中正确的是(AC)
A.无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越多,电荷在该点的电势能就越大
B.无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越少,电荷在该点的电势能越大