第二节电场能的性质
【基本概念、规律】
1．电场力做功
(1)特性：静电力做功与实际路径无关，只与初末位置有关．
(2)估算方式
2．电势能
(1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功．
(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的降低量
(3)电势能具有相对性．
二、电势、等势面
1．电势
(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．
(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选定不同而不同．
2．等势面
(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面．
(2)特征
①在等势面上联通电荷，电场力不做功．
②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向垂直．
③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．
④等差等势面的明暗表示电场的强弱(等比等势面越密的地方，电场线越密)．
三、电势差
1．定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，
4．电势差与电场硬度的关系
匀强电场中两点间的电势差等于电场硬度与这两点沿电场方向的距离的乘积，即UAB＝Ed.
非常提示：电势和电势差都是由电场本身决定的，与检验电荷无关，但电场中各点的电势与零电势点的选定有关，而电势差与零电势点的选定无关．
【重要考点归纳】
考点一电势高低及电势能大小的比较
1．比较电势高低的方式
(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势越来越低．
(3)依据场源电荷：取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；紧靠正电荷处电势高，紧靠负电荷处电势低．
2．电势能大小的比较方式
(1)做功判定法
电场力做正功，电势能降低；电场力做负功，电势能降低(与其他力做功无关)．
(2)电荷电势法
正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大．
考点二等势面与粒子运动轨迹的剖析
1．几种常见的典型电场的等势面比较
2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的剖析方式
(1)从轨迹的弯曲方向判定受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，因而剖析电场方向或电荷的正负；
(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向电场力做功，确定静电力做功的正负，因而确定电势能、电势和电势差的变化等；
(3)依据动能定律或能量守恒定理判别动能的变化情况．
考点四电场中的功能关系
1．求电场力做功的几种方式
(1)由公式W＝Flcosα估算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W＝α.
注意：电荷沿等势面联通电场力不做功．
2．电场中的功能关系
(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．
(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．
(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．
(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．
3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定律、能量守恒定理和功能关系．
(1)应用动能定律解决问题需研究合外力的功(或总功)．
(2)应用能量守恒定理解决问题需注意电势能和其他方式能之间的转化．
(3)应用功能关系解决该类问题需明晰电场力做功与电势能改变之间的对应关系．
(4)有电场力做功的过程机械能不守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒．
【思想方式与方法】
1．E－x图像
(1)反映了电场硬度随位移变化的规律．
(2)E＞0表示场强沿x轴正方向；E＜0表示场强沿x轴负方向．
(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小电场力做功，两点的电势高低依据电场方向判断．
2．φ－x图像
(1)描述了电势随位移变化的规律．
(2)依据电势的高低可以判定电场硬度的方向是沿x轴正方向还是负方向．
(3)斜率的大小表示场强的大小，斜率为零处场强为零．
3.读懂图像是解题的前提，解答此题的关键是明晰图像的斜率、面积的化学意义．