高考常對電場的能的性質進行考查,特別是電勢差、電勢能概念以及電場力做功與電勢能的變化。此類問題的特點是概念抽象、知識點多、綜合性強。預計2020年高考此類問題仍會出現。
知識點梳理:
一、電場力做功
W=FS W=qU
電場力做功跟路徑無關,由初、末位置的電勢差與電量決定。
二、電場力做功與電勢能變化的關係:
電場力做功是電勢能變化的量度。電場力做功的多少和電勢能的變化數值相等;若電場力對電荷做正功,電荷的電勢能減少,若電荷克服電場力做功,電荷的電勢能增加。
三、電勢能大小的判斷方法:1.做功判斷法:W>0,電勢能減少;W<0,電勢能增加。
2.電荷電勢法:正電荷在電勢高的地方電勢能大,反之小;負電荷在電勢高的地方電勢能小,反之大。
3.公式法:
4.能量守恆法:若只有電場力做功,電荷的動能和電勢能相互轉化,動能增加時電勢能減少,反之增大。
四、常用結論:
1.電場線與等勢面垂直,並從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。
2.電場強度的大小與電勢無直接關係,「0」電勢可人為選取,電場強度由電場本身決定,故電場強度大的地方,電勢不一定高。
3.電勢能與電勢的關係:正電荷在電勢高的地方電勢能大,負電荷在電勢高的地方電勢能小。
五、電場中的功能關係:
1.若只有電場力做功,電勢能與動能之和保持不變。
2.若只有電場力和重力做功,電勢能、重力勢能和動能之和保持不變。
3.除重力、彈簧彈力之外,其他各力對物體做功等於物體機械能的變化。
4.動能定理:所有外力對物體所做的功等於物體動能的變化。
典例:
有一帶電荷量q=-3*10-6C的點電荷,從電場中的A點移到B點時,克服電場力做功6*10-4J,從B點移到C點時電場力做功9*10-4J。問:
(1)AB、BC、CA間電勢差各為多少?
(2)如以B點電勢為零,則A、C兩點的電勢各為多少?電荷在A、C兩點的電勢能各為多少?
解析:
點評:
1、這道題屬於電勢、電勢差、電勢能概念的理解和應用題。
2、電勢差的計算公式:
3、電場中某點的電勢等於該點和零電勢點間的電勢差,將電勢轉化為電勢差來求:
補充練習:
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