第2講電場能的性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道靜電場中的電荷具有電勢能，理解電勢能、電勢的含義，掌握

靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系。2.掌握勻強電場中電勢差及其與電場強度的關(guān)

系。3.會處理電場線、等勢面與運動軌跡結(jié)合問題。

■夯實必備知識

靜

T特點卜與路徑無關(guān),只與跡位置和終止位置有關(guān)

電

力

做「WyEd,適用于勻強電場，d為沿電場方向的位移

功計算

方法

—WAB=qUAB，適用于任何電場

司也丕卜等于將電荷從該點移到雯勢霞位置時靜電力做的功

2,回WAB=ErA-ErB=-AEp

定義式卜9=黃,公式應(yīng)用時，各量的正負號要代入

￡一|~［矢標(biāo)性］一標(biāo)量，但有正負之分，其正(負)表示比零電勢高(低)

U相對性卜電勢大小與零電勢點的選取有關(guān)

3.

「(定義)一電場中電整相同的點構(gòu)成的面

勢T廠在同一等勢面上移動電荷時,靜電力不做功

閾卜電場線和等勢面垂直

等差等勢面的疏密表示電場的強叟

4.L等勢面不相交

W

一定義式：UAB=

—靜電力做功與電勢差的關(guān)系:A產(chǎn)(p-(pB)=qUB

電WEpA-EpB=q(AA

勢一

一電勢差與電勢的關(guān)系：UAB=(PA-(PUAB=-UBA

5.1-勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系：U=Ed

靜

動

回檢

生定

再發(fā)

荷不

由電

的自

體中

｝一導(dǎo)

電概念

平

衡

零

度為

場強

部電

體內(nèi)

一廠導(dǎo)

外表

布在

只分

電荷

勢面，

面是等

，表

等勢體

導(dǎo)體是

透卜L

6

面上

斷

考判

1.思

(X)

為零。

勢一定

地方電

為零的

場強度

場中電

(1)電

X)

直。(

一定垂

等勢面

場線與

，電

在的

觀存

是客

勢面

(2)等

關(guān)。3

徑無

與路

做功

電力

(3)靜

動。

方移

的地

能小

電勢

方向

的地

能大

電勢

定從

時，一

作用

電力

受靜

子僅

電粒

(4)帶

(X)

,

徑無關(guān)

荷的路

移動電

差也跟

以電勢

關(guān)，所

路徑無

電荷的

跟移動

力做功

于靜電

(5)由

V)

關(guān)。(

位置有

兩點的

只跟這

)

。(?

度越大

電場強

密，

場線越

，電

的地方

越密

勢面

差等

(6)等

。(X)

方向

度的

場強

是電

，就

的方向

勢降低

場中電

(7)電

，

個點

的兩

線上

為電場

，43

勢面

為等

，虛線

電場線

電場的

為某

，實線

圖所示

2.如

)

的是(

斷正確

下列判

強度小

的電場

比3點

強度

電場

點的

A.A

高

點電勢

比3

電勢

B.A點

加

勢能增

B點電

動到

點移

荷從A

驗電

的檢

正電

C.帶

能減少

B點動

動到

點移

荷從A

驗電

的檢

負電

D.帶

C

答案

■研透

勢

能和電

、電勢

做功

電力

一靜

考點

做功

電力

1.靜

/定義式法：WAB=gE/cosa（勻強電場）

|四種

電勢差法：WAB=qUAB

計算

|方法電勢能變化法：W.產(chǎn)耳「EpB

'動能定理法：W四力+卬其他力=AEk

2.電勢高低的判斷

判斷依據(jù)判斷方法

電場線方向沿電場線方向電勢逐漸降低

場源電荷的取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為

正負負值；靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低

根據(jù)UAB—多力將皿B、q的正負號代入，由UAB的正負判斷0A、

靜電力做功

（PB的高低

3.電勢能大小的判斷

判斷方法方法解讀

將電荷量、電勢連同正負號一起代入公式Ep=q（p,計算得到的值越大，

公式法

電勢能越大

電勢法正電荷在電勢高的地方電勢能大，負電荷在電勢低的地方電勢能大

做功法靜電力做正功，電勢能減??；靜電力做負功，電勢能增加

能量守恒在電場中，若只有靜電力做功時，電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動

法能增加，電勢能減小，反之，動能減小，電勢能增加

例1（2023?湖北卷,3）在正點電荷。產(chǎn)生的電場中有M、N兩點,其電勢分別為9河、

（PN,電場強度大小分別為EM、ENO下列說法正確的是（）

A.若9M>°N,則M點到電荷Q的距離比N點的遠

B.若EM<EN,則M點到電荷Q的距離比N點的近

C.若把帶負電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，則

D.若把帶正電的試探電荷從M點移到N點，電場力做負功，則EM>EN

答案C

解析若9M>°N,根據(jù)沿著電場線的方向電勢降低及正點電荷產(chǎn)生的電場特點可

知，M點到電荷。的距離比N點的近，故A錯誤；若EM<EN,“點到電荷。的

距離比N點的遠，故B錯誤；若把帶負電的試探電荷從M點移到N點，電場力

做正功，則從Af點到N點電勢逐漸升高，故有9M<°N,故C正確；若把帶正電

的試探電荷從M點移到N點，電場力做負功，根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知

EM<EN,故D錯誤。

例2（多選）（2023?江西模擬預(yù)測）如圖1,實線為某電子顯微鏡中靜電場中的等勢面,

A、B、C、D、E為電場中的5個點，下列說法正確的是（）

A.C點電場強度垂直于該點所在的等勢面，方向向右

B.A、B、C、D、E五個點中，C點的電場強度大小最大

C.一正電荷從A點移到E點，電勢能增大

D.一電子從E點移到A點，靜電力做正功

答案BC

解析C點電場強度垂直于該點所在的等勢面，方向向左，故A錯誤；等差等勢

面的疏密程度表示電場強度的大小，所以A、3、C、。、E五個點中，C點的電

場強度大小最大，故B正確；正電荷在電勢高處電勢能大，故C正確；電子從E

點移到A點，靜電力做負功，故D錯誤。

■1跟蹤訓(xùn)練

1.（多選）（2023?廣東卷，9）電子墨水是一種無光源顯示技術(shù)，它利用電場調(diào)控帶電

顏料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈現(xiàn)出不同顏色。透明面板下有一層膠

囊，其中每個膠囊都是一個像素。如圖2所示，膠囊中有帶正電的白色微粒和帶

負電的黑色微粒，當(dāng)膠囊下方的電極極性由負變正時，微粒在膠囊內(nèi)遷移（每個微

粒電量保持不變），像素由黑色變成白色，下列說法正確的有（）

黑色微粒黑段明面板

（帶負電）

白色微粒

（帶正電）+4-

圖2

A.像素呈黑色時，黑色微粒所在區(qū)域的電勢高于白色微粒所在區(qū)域的電勢

B.像素呈白色時，黑色微粒所在區(qū)域的電勢低于白色微粒所在區(qū)域的電勢

C.像素由黑變白的過程中，電場力對白色微粒做正功

D.像素由白變黑的過程中，電場力對黑色微粒做負功

答案AC

解析像素呈黑色時，膠囊下方的電極帶負電，像素膠囊里電場線方向向下，所

以黑色微粒所在的區(qū)域的電勢高于白色微粒所在區(qū)域的電勢，故A正確；像素呈

白色時，膠囊下方的電極帶正電，像素膠囊里電場線方向向上，黑色微粒向下遷

移，所以黑色微粒所在的區(qū)域的電勢高于白色微粒所在區(qū)域的電勢，故B錯誤;

像素由黑變白的過程中，白色微粒受到的電場力方向向上，位移方向向上，電場

力對白色微粒做正功，故C正確；像素由白變黑的過程中，黑色微粒受到的電場

力方向向上，位移方向向上，電場力對黑色微粒做正功，故