电场知识点总结 高一电场知识点总结

        电场知识点总结（电场能的性质）知识要点梳理知识点一——电场力做功的特点和电势能▲知识梳理1．电场力做功与路径无关电荷在电场中移动时，静电力做功跟重力做功相似，只与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。2．电势能由于移动电荷时静电力做功与路径无关，只与始末位置有关，这种与位置有关的电荷在电场中具有的势能，叫电势能，用表示，单位是J。3．电场力做功与电荷电势能变化的关系电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功时，电荷电势能增加。

        电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。根据电场力做功与电势能变化的关系可以看出功与电势差的关系，即。4．电荷在某点具有的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功，即电势能是相对的。

        通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。5．电势能的物理意义是描述电荷在电场中做功本领大小的。6．电场力做功，且只有电场力的功与电势能的变化相对应。

        每一种势能都对应一种特定的力，势能的变化只与这个特定的力的功有关。▲疑难导析1．电场力做功和重力做功的比较重力做功电场力做功相同点重力对物体做正功，物体重力势能减小，重力对物体做负功，物体重力势能增加电场力对电荷做正功，电荷电势能减少，电场力对电荷做负功，电荷电势能增加不同点重力只有引力，正、负功比较容易判断。例如物体上升，重力做负功电荷存在两种。

        同种电荷的斥力场，靠近做负功，远离做正功，异种电荷的引力场，靠近做正功，远离做负功2．电荷的电势能与物体的重力势能比较静电场重力场电场中的电荷具有势能——电势能重力场中的物体具有势能——重力势能电场中的同一位置上不同电量电荷的电势能不同重力场中同一位置上不同质量物体的重力势能不同在电场力作用下移动电荷，即电场力做正功时，电势能减少外力反抗电场力作用移动电荷，即电场力做负功时，电势能增加在重力作用下移动物体，即重力做正功时，重力势能减少外力反抗重力作用移动物体，即重力做负功时，重力势能增加3．电势能大小的比较方法

        （1）场源电荷判断法①场源电荷为正，离场源电荷越近，正检验电荷电势能越大，负检验电荷电势能越小。②场源电荷为负，离场源电荷越近，正检验电荷电势能越小，负检验电荷电势能越大。

        （2）电场线法①正电荷顺着电场线方向移动，电势能逐渐减小，逆着电场线方向移动，电势能逐渐增大。

        ②负电荷顺着电场线方向移动，电势能逐渐增大，逆着电场线方向移动，电势能逐渐减小。

        （3）做功正负判断法无论正、负电荷在什么样的电场中，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小，电场力做负功，即电荷克服电场力做功，电荷的电势能一定增加。知识点二——电势和等势面▲知识梳理

        1、电势

        （1）电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。

        （2）电势的定义公式是，单位是V。

        （3）对电势概念的理解①电势的固有性电势是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点处切的大小是由电场本身的条件决定的，与在该点处是否放着电荷、电荷的电性、电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如前面学过的电场强度。②电势的相对性电势是相对的，根据公式，只有先确定了某点的电势为零以后，才能确定电场中其他点的电势。

        电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。在理论确定中，对不是无限大的带电体产生的电场，选择无限远处为零电势；在实际处理问题中，又常取大地为零电势，对于给定的电场，电场中的一点只能对应着一个电势。③电势是标量电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。

        正值表示该点电势高于零电势；负值表示该点电势低于零电势。显然，电势的符号只表示大小，不表示方向。当规定无限远处为零电势后，正电荷产生的电场中各点的电势均为正值，负电荷产生的电场中各点的电势均为负值。

        且越靠近正电荷的地方电势越高，越靠近负电荷的地方电势就越低。

        2、等势面

        （1）电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功。

        （2）等势面的特点和应用①在同一等势面内任意两点间移动电荷时，电场力不做功。②在空间没有电荷的地方两等势面不相交。③电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

        ④在电场线密集的地方，等差等势面也密集。在电场线稀疏的地方，等差等势面也稀疏。⑤等势面是虚拟的。

        ▲疑难导析

        1、电场中电势高低的判断方法常用的方法有以下四种：

        （1）据电场线的方向：电场线由高电势面指向低电势面。

        （2）由，将和q带符号代入，据的正负判断A、B两点电势的高低：当时，；当时，。

        （3）据电场力做功来判断：正电荷在电场力作用下移动时，电场力做正功，电荷由高电势处移向低电势处；正电荷克服电场力做功时，电荷由低电势处移向高电势处。

        对于负电荷，情况恰好相反。

        （4）根据电势能判断：正电荷在电势高处电势能较大；负电荷在电势低处电势能较大。

        2、电势能与电势的比较电势（)电势能（)意义反映电场的能的性质电荷在电场中具有的势能决定因素决定于产生电场的电荷以及电场中的位置，与试探电荷无关由放置于电场中电荷及电势共同决定变化情况沿电场线电势降低，电场强度方向指向电势降低最快的方向电场力做正功时，电荷的电势能减少，电场力做负功时，电荷的电势能增大单位伏（V）焦（J）、电子伏特（eV)联系

        3、等量异种点电荷和等量同种点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律

        （1）如图所示，等量异种点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线，若沿中垂线移动电荷至无穷远，电场力不做功，因此若取无穷远处电势为零，则中垂线上各点的电势也为零。

        因此从中垂线上某点沿中垂线移动电荷到无穷远，电场力做功为零。场强的大小和方向可由场强叠加原理求出，如图所示，可知中垂线上各点场强沿水平方向，大小可由电场线的疏密看出：以两电荷间直线连线的中点为例，相对于连线上其他点，中点的场强最小，相对于中垂线上其他点，此处的场强最大。

        （2）等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势却最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势。

        等量负点电荷的电势分布是：连线上中点电势最高，中垂线上该点的电势却最低，从中点沿中垂线向两侧电势越来越高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势。两等量同种电荷的中点合场强为零，无穷远处也为零，则从中点沿中垂线向两侧，场强一定先增大后减小。知识点三——电势差、电势差与电场强度的关系▲知识梳理1．电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势会改变，但电场中两点间电势差不会改变，电场中两点电势差不具备相对性，是绝对的。

        2．电势差表达式A、B间电势差；B、A间电势差，显然。3．静电力做功与电势差的关系或4．匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。即。

        5．电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势电场强度与电势差的关系式也可写做，它的意义是：匀强电场中电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向上距离的比值。或者说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。6．电场强度、电势、电势差、电势能的联系电场强度、电势、电势差、电势能都是用来描述电场性质的物理量，它们之间有密切的联系，但也有很大差别。

        现列表进行比较：电场强度电势电势差电势能意义描述电场的力的性质描述电场的能的性质描述电场的做功的本领描述电荷在电场中的能量，电荷做功的本领定义（为电荷的电势能）矢标性矢量：方向为正电荷的受力方向标量，但有正负，正负只表示大小标量，有、正负，正负只比较电势的高低正电荷在正电势位置有正电势能，简化为：正正得正，负正得负，负负得正决定因素场强由电场本身决定与试探电荷无关电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小与参考点的选取有关，有相对性由电场本身的两点间差异决定，与试探电荷无关，与参考点选取无关由电荷量和该点电势二者决定，与参考点选取有关关系场强为零的地方电势不一定为零电势为零的地方场强不一定为零零场强区域两点间电势差一定为零，电势差为零的区域场强不一定为零场强为零，电势能不一定为零，电势为零，电势能一定为零联系匀强电场中（d为A、B间沿场强方向上的距离）；电势沿着场强方向降低最快；；；；。▲疑难导析1．电场强度公式比较定义式决定式关系式表达式适用条件任何电场真空点电荷电场匀强电场说明检验电荷所受的力与其电量的比值：场源电荷电量r：研究点到距离：电场中两点电势差d：两点沿电场线方向的距离附注检验电荷：带电量很小的电荷，放入电场中，不影响原电场的分布2．公式U=Ed的适用条件公式或的适用条件

        （1）利用公式进行定量计算时，公式只适用于匀强电场。

        （2）公式中“d”的含义是沿电场线方向上两点的距离，如图所示。

        （3）对非匀强电场，可用此公式进行定性分析，各相邻等势面电势差相等时，E越大处，d越小，等势面就越密。

        （4）d的方向和电场线平行，是电势降落最快的方向。3．电场中的功能关系

        （1）只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变。

        （2）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。

        （3）除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。

        （4）电场力做功的计算方法①由公式计算，此公式只在匀强电场中使用，即。

        ②用公式计算，此公式适用于任何形式的静电场。③由动能定理计算。