與舊課本相比,人教版新課本把靜電場分成了兩章内容,前一章主要講述了電場中關于其力的相關性質,接下來的第十章将介紹電場與能量相關的問題。
下面先來看第一節《電勢能和電勢》
一、電場力做功的特點:
以勻強電場為例:
通過以上三種情況的分析,總結得出結論:
在勻強電場中移動電荷時,靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關,但與電荷經過的路徑無關。
研究表明,此結論在非勻強電場中也同樣适用。
(與重力做功的特點相當類似)
公式:W=Eqd(其中d是指初末位置沿電場線方向的距離)
二、電勢能Ep:
1、電荷在電場中具有電勢能。
2、最重要的知識:電場力做功與電勢能的關系
定性關系:
電場力對電荷做正功,電荷的電勢能減小。
電場力對電荷做負功,電荷的電勢能增大。
定量關系:電場力做多少功,電荷電勢能就變化多少。
3、電勢能的特點:
(1)電勢能是相對的,與零電勢能面有關
(2)一般選取離場源電荷無窮遠處的電勢能規定為0,或者把大地表面上的電勢能規定為0
電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功。
三、電勢φ
1、定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。
2、公式:
3、單位:伏特,符号V 1V=1J/C
4、對電勢的理解:(1)電勢的相對性:某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的,一般選地面和無窮遠為零勢能面。 (2)電勢的固有性:電場中某點的電勢的大小是由電場本身的性質決定的,與放不放電荷及放什麼電荷無關。 (3)電勢是标量(4)計算時EP,q,φ都帶正負号。
5、電勢的特點:
(1)電場線指向電勢降低的方向。
(2)與電勢能的情況相似,應先确定電場中某點的電勢為零。(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零)
(3)電勢是标量,隻有大小,沒有方向。(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低)
四、等勢面:
1、概念:
在電場中常用等勢面來表示電勢的高低。
電場中電勢相同的各點構成的面叫做等勢面。
2、特點:
(1)等勢面一定與電場線垂直。
(2)在同一等勢面上移動電荷,電場力不做功。
(3)電場線一定從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
(4)等差等勢面越密的位置,電場線也越密,電場強度越大。
3、幾種常見電場的等勢面:
結 束
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