高二物理电势与位移知识点
电场的电位移与电势能的转化

电场的电位移与电势能的转化电场是物理学中重要的概念之一,涉及到电荷之间的相互作用以及能量的转化。
其中,电位移和电势能是电场中的重要概念,它们之间存在着密切的联系和转化关系。
一、电场的电位移电场的电位移是指单位正电荷在电场中所受到的力造成的位移。
根据库仑定律,两个电荷之间的作用力与它们之间的距离成正比,与它们的电荷量成反比。
由此可知,单位正电荷在电场中的电势移动是由电场力决定的。
电场力的方向是沿着电场线的方向,即正电荷沿着电场线从高电势区向低电势区移动,而负电荷则相反。
电位移的方向与电场力的方向相同,即正电荷的电位移方向与电场线方向相同,而负电荷则相反。
二、电位能的定义与计算电场中的电势能是指电荷由于位于电场中而具有的能量。
电势能的大小与电荷的电量和电场的电势有关。
电场中电势能的计算公式为:E = qV,其中E表示电势能,q表示电荷的大小,V表示电场的电势。
电势能的转化是指电势能从一个位置转移到另一个位置,或者是由电势能转化为其他形式的能量。
对于单位正电荷,电势能的转化可以通过下面的公式计算:ΔE = qΔV,其中ΔE表示电势能的转化量,q表示电荷的大小,ΔV表示电场电势的变化量。
三、电场中的电势能转化电场中的电势能可以转化为其他形式的能量,比如动能、热能等。
这种转化可以通过电荷在电场中的运动来实现。
当一个正电荷从高电势区移动到低电势区时,它的电势能减小,而动能增加。
这是因为电场力对电荷做正功,将电势能转化为动能。
同样地,当一个负电荷从低电势区移动到高电势区时,电场力对电荷做负功,使动能减小,而电势能增加。
此外,电场中的电势能还可以转化为其他形式的能量,比如热能。
当电荷与电阻产生接触时,电场力对电荷做功,将电势能转化为热能,导致电阻发热。
四、电势能的应用电场中的电势能在日常生活和工业应用中有着广泛的应用。
例如,电能的输送与利用基于电场中的电势能转化。
输电线路上的电荷由于电场中的电势差而发生位移,这样电势能就可以转化为实际的电能供给用户使用。
高二物理知识点选修一整理

高二物理知识点选修一整理1.高二物理知识点选修一整理篇一一、电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
(2)内阻(r):电源内部的电阻。
(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是:A·h,mA·h1.高二物理知识点选修一整理篇一电流:电荷的定向移动行成电流。
1、产生电流的条件:(1)自由电荷;(2)电场;2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向;注:在电源外部,电流从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极;3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;(1)数学表达式:I=Q/t;(2)电流的国际单位:安培A(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA3.高二物理知识点选修一整理篇三一、牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种做状态为止。
1、只有当物体所受合外力为零时,物体才能处于静止或匀速直线运动状态;2、力是该变物体速度的原因;3、力是改变物体运动状态的原因(物体的速度不变,其运动状态就不变)4、力是产生加速度的原因;二、惯性:物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性。
1、一切物体都有惯性;2、惯性的大小由物体的质量决定;3、惯性是描述物体运动状态改变难易的物理量;三、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟物体所受合外力的方向相同。
电势知识点总结

电势知识点总结电势是电荷在电场中所具有的能力。
它是刻画电场强度的物理量,通常用V表示。
电势是标量,它的方向与电场强度的方向相反。
电势的定义很简单,就是单位正电荷在电场中所具有的势能。
如果把距离无限远处的电势设定为零,那么其他地方的电势就是相对于这个参考点的。
1. 电势的定义电势是电场场强E在电场中沿电场方向线积分的数值:V = -∫E•ds其中ds为位移,E为电场强度。
2. 电势的单位电势的单位是伏特(V),它是国际单位制中电位单位的一种。
1V等于1焦耳/库仑。
3. 电势的性质(1)电势是标量,没有方向。
(2)电势与电场之间的关系是:电势是电场的功,单位正电荷在电场中沿某一路径的单位正功率。
(3)电势差等于两点之间的电势差。
电势差可以理解为电场中两点间移动单位正电荷所做的功。
4. 电势与电场强度的关系电场强度与电势之间有如下关系:E = -▽V其中▽V表示电势V的梯度。
这个关系式的含义是:电场强度E是电势V的梯度的相反数。
5. 电势的叠加原理电势是一种标量,因此它服从叠加原理。
如果在某一点上存在多个电荷产生的电势,则这些电势可以相互叠加。
即如果在某一点上同时存在多个电荷,则该点上的总电势等于所有电荷产生的电势之和。
6. 静电势能在电场中存在着复杂的电势能变化。
当电荷在电势差V下做功时,它的势能会发生改变。
这种势能改变称为静电势能。
7. 电势的分布规律在特定情况下,电势具有特定的分布规律,这有助于我们在实际应用中研究电场的特性。
例如:(1)均匀带电直棒:在空间各点上的电势相等,并且大小与距离直棒的距离成反比。
(2)均匀带电球壳:在球表面上的电势相等,并且光滑地变化。
8. 电势的应用电势是电场中非常重要的一个物理量,它在实际应用中有着广泛的用途:(1)电势与电势差可用来描述电场中电荷的势能和静电势能。
(2)电势与电势差可用来计算电场中单位正电荷所受的力和电势能。
(3)电势可用来描述导体中的电场分布。
高中物理必修课《电势能和电势、电势差》知识讲解及考点梳理

高中物理必修课《电势能和电势、电势差》知识讲解及考点梳理【学习目标】1. 类比重力场理解静电力做功、电势能的变化、电势能的确定方法; 2. 理解电势的定义以及电势差的意义,会比较两点电势的高低; 3. 理解电势对静电场能的性质的描述和电势的叠加原理;4. 明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系. 【要点梳理】要点一、静电力做功的特点在电场中将电荷q 从A 点移动到B 点,静电力做功与路径无关,只与A 、B 两点的位置有关. 说明:(1)静电力做功的特点不仅适用于匀强电场,而且适用于任何电场;(2)只要初、末位置确定了,移动电荷q 做的功就是W AB 就是确定值.要点二、电势能 要点诠释: (1)定义电荷在电场中具有的势能叫电势能.类似于物体在重力场中具有重力势能.用Ep 表示. (2)静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功就等于电势能的减少量,即AB A B W =Ep -Ep .即静电力做多少正功,电荷电势能一定减少多少;静电力做多少负功,电荷电势能一定增加多少. (3)电势能的大小 ①零势点及选取和计算重力势能一样,电势能的计算必须取参考点,也就是说,电势能的数值是相对于参考位置来说的.所谓参考位置,就是电势能为零的位置,参考位置的选取是人为的,通常取无限远处或大地为参考点. ②电势能的计算设电荷的电场中某点A 的电势能为A Ep ,移到参考点O 电场力做功为W AO ,即AOpA pO W =E -E ,规定O 为参考点时,就有AO pA W =E ,也就是说电荷在电场中某点的电势能等于将这个电荷从电场中的该点移到零势点的过程电场力所做的功. (4)电势能与重力势能的类比要点三、电势 要点诠释: (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,叫做这一点的电势,用ϕ表示. 电势是表征电场中某点能的性质的物理量,仅与电场中某点性质有关,与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关. (2)定义式: p E qϕ=(3)单位:电势的单位是伏特(V ),1V=1J/C(4)电势高低与电场线的关系:沿电场线方向,电势降低. 要点四、等势面 要点诠释:(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面,叫做等势面. (2)等势面的特点:①在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功; ②电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面; ③等势面越密,电场强度越大; ④等势面不相交,不相切.(3)几种电场的电场线及等势面 ①孤立正点电荷:②等量异种电荷:③等量同种电荷:④匀强电场:注意:①等量同种电荷连线和中线上连线上:中点电势最小中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零. ②等量异种电荷连线上和中线上连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小. 中线上:各点电势相等且都等于零.要点五、电势差 要点诠释:1.定义:电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时,电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值,叫做A 、B 间的电势差,也叫电压. 2.公式:ABAB W U q=3.单位:伏(V )4.电势差与电势的关系:AB A B U ϕϕ=-,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值. 【典型例题】类型一、静电力做功的特点例1、如图所示,在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点,连线AB 与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q 的正电荷从A 点移到B 点.若沿直线AB 移动该电荷,电场力做的功W 1=__________;若沿路径ACB 移动该电荷,电场力做的功W 2=__________;若沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做的功W 3=__________.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是__________.【答案】qELcos θ;qELcos θ;qELcos θ;与路径无关,只与初末位置有关【解析】由功的定义式W=Fscos θ可得,电场力所做的功等于电场力与电荷在电场力方向的分位移scos θ的乘积.由图可以看出无论电荷沿哪个路径移动,电场力的方向总是水平向左的,电场力方向的分位移都是Lcos θ,所以电场力做的功都是qELcos θ,即电场力做功的特点是与路径无关,只与初末位置有关. 【总结升华】电场力做功的大小,与路径无关,只与初末位置有关,这是场力(重力、电场力)做功的一大特点. 举一反三【变式】如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷为圆心的某一圆周交于B 、C 两点,质量为m ,带电量为-q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑,AB=BC=h,到B . 求:(1)小球由A 到B 过程中电场力做的功; (2)AC 两点的电势差.【答案】12AB W mgh =2AC mgh U q=-【解析】 因为Q 是点电荷,所以以Q 为圆心的圆面是一个等势面,这是一个重要的隐含条件.由A 到B 过程中电场力是变力,所以不能直接用W Fs =来解,只能考虑应用功能关系.(1)因为杆是光滑的,所以小球从A 到B 过程中只有两个力做功:电场力的功W AB 和重力的功mgh ,由动能定理得:212AB B w mgh mv +=代入已知条件B V =得电场力做功11322AB W m gh mgh mgh =-= (2)因为B 、C 在同一个等势面上,所以B C ϕϕ=,即AC AB U U = 由AB AB W qU = 得 2AB AC W mgh U q q==-类型二、电势高低及电势能大小的判断例2、 如图所示,xOy 平面内有一匀强电场,场强为E ,方向未知,电场线跟x 轴的负方向夹角为θ,电子在坐标平面xOy 内,从原点O 以大小为v 0方向沿x 正方向的初速度射入电场,最后打在y 轴上的M 点.电子的质量为m ,电荷量为e ,重力不计.则( )A 、O 点电势高于M 点电势B 、运动过程中电子在M 点电势能最大C 、运动过程中,电子的电势能先减少后增加D 、电场对电子先做负功,后做正功【答案】D【解析】由电子的运动轨迹知,电子受到的电场力方向斜向上,故电场方向斜向下,M 点电势高于O 点,A 错误,电子在M 点电势能最小,B 错误,运动过程中,电子先克服电场力做功,后电场力对电子做正功,故C 错误,D 正确.【总结升华】1.比较电势高低的方法(1)沿电场线方向,电势越来越低.(2)判断出AB U 的正负,再由AB A B U ϕϕ=-,比较A B ϕϕ、的大小,若0AB U >,则A B ϕϕ>,若0AB U <,则A B ϕϕ<. 2.电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功时电势能减小;电场力做负功时电势能增大.(对正、负电荷都适用). (2)依据电势高低判断正电荷在电势高处具有的电势能大,负电荷在电势低处具有的电势能大. 举一反三【变式1】关于电势与电势能的说法正确的是( ) A 、电荷在电场中电势高的地方电势能大B 、在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大C 、正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大D 、负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 【答案】CD【解析】正电荷在电势高处的电势能比电势低处的电势能大,负电荷则反之,所以A 错.当具有电势为正值时,电量大的电荷具有的电势能大于电量小的电荷具有的电势能,当电势为负值,恰好相反,所以B 错.正电荷形成的电场中,电势为正值,这样电势与正电荷的电量来积为正值,而负电荷在正电荷形成的电场中电势能为负值,因此C 正确.负电荷形成的电场中,电势为负值,因而正电荷具有的电势能为负值,负电荷具有的电势能为正值,所以D 正确.【变式2】如图所示,固定在Q 点的正点电荷的电场中有M 、N 两点,已知MQ<NQ ,下列叙述正确的是( ) A 、若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少 B 、把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加 C 、把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少D 、若把一负的点电荷从M 点移到N 点,再从N 点沿不同路径移回到M 点,则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变【答案】AD【高清课程:电势和电势能】【变式3】一个正电荷从无穷远处(电势为0)移入电场中的M 点,电场力做功8.0×10-9焦耳,若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入同一电场中的N 点,必须克服电场力做功9.0×10-9焦耳,则M 、N 两点的电势大小的关系是( )A .φN <φM <0B .0<φM <φNC .φM <φN <0D .0<φN <φM 【答案】A类型三、电场力做功及电场中的功能关系例3、 如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m 的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F 将小球向下压至某位置静止.现撤去F ,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为1W 和2W ,小球离开弹簧时速度为v ,不计空气阻力,则上述过程中 ( )A 、小球与弹簧组成的系统机械能守恒B 、小球的重力势能增加1W -C 、小球的机械能增加1221W mv + D 、小球的电势能减少2W【答案】BD【解析】本题考查势能大小和机械能守恒.由于电场力做正功,故小球与弹簧组成的系统机械能增加,机械能不守恒,故A 选项错误;重力做功是重力势能变化的量度,由题意知重力做负功,重力势能增加,故B 选项正确;小球增加的机械能在数值上等于除重力和弹力外,外力所做的功即W 2.故C 选项错误;根据电场力做功是电势能变化的量度,电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加,故D 选项正确. 【总结升华】电场中的功能关系 1.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)所有力对物体所做的功,等于物体动能的变化. 2.带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断(1)粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向,粒子受力方向一定沿电场线指向轨迹凹侧; (2)电场力与速度方向间夹角小于90°,电场力做正功;夹角大于90°,电场力做负功. 3.电场力做功的计算方法(1)由公式W Flcos θ=计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W qElcos θ= (2)由W qU =来计算,此公式适用于任何形式的静电场 (3)由动能定理来计算:k W W E ∆其他力力+=电场 (4)由电势能的变化计算:p1p2W E E 力=-电场举一反三【变式1】 图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a 、b 点时的动能分别为26 eV 和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV ,它的动能应为( ) A 、8 eV B 、13 eV C 、20 eV D 、34 eV【答案】C【解析】等势面3的电势为零,则电势能也为零.由于两相邻等势面的电势差相等,又知ka kb E E >,则a 点的电势能可表示为2qU -(U 为相邻两等势面的电势差),b 点的电势能可表示为qU .由于总的能量守恒,则有:()ka kb E 2qU E qU +-=+ 即262qU 5qU -=+ 解得qU 7 eV = 则总能量为7 eV 5 eV 12 eV +=当电势能为8 eV -时,动能()0k E 12 eV 8 eV 2 eV =--=.【高清课程:电势和电势能】【变式2】一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a 运动到b 的过程中,能量变化情况为 A .动能减小B .电势能增加C .动能和电势能之和减小D .重力势能和电势能之和增加【答案】C【高清课程:电势和电势能】【变式3】在某一电场中,沿路径abc 移动一电子时,电场力做功分别为W ab =-4eV ,W bc =+2eV ,则三点电势a b c ϕϕϕ、、大小关系为 ,电势最高点与最低点的电势差为 .若将该点电荷从c 点移到a点,电场力做功为 .【答案】φa >φc >φb 4V 2eV 类型四、电场线与等势面的关系例4、 如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且AB=BC ,电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为A B C E E E 、、,电势分别为A B C ϕϕϕ、、,AB 、BC 间的电势差分别为AB BC U U 、,则下列关系中正确的有( ) A 、A B C ϕϕϕ>> B 、C B A E E E >> C 、AB BC U U < D 、AB BC U U =【答案】ABC【解析】沿着电场线的方向电势降低,所以A B C ϕϕϕ>>,选项A 正确;电场线密的地方电场强度大,所以C B A E E E >>,选项B 正确;沿着电场线的方向电势降低U E l ∆=∆,在l ∆相同(AB=BC )的情况下,场强大的区间电势差也大,所以AB BC U U <,选项C 正确.【总结升华】等势面的特点:电场中电势相等的点所组成的面为等势面.它具有以下特点: (1)各点电势相等.(2)等势面上任意两点间的电势差为零. (3)电荷沿着等势面运动,电场力不做功.(4)处于静电平衡状态的导体是一个等势体,其面为等势面.(5)匀强电场,电势差相等的等势面间距离相等,点电荷形成的电场,电势差相等的等势面间距不相等,越向外距离越大.(6)等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等.(7)电场线跟等势面垂直,且由电势高的面指向电势低的面.(8)两个等势面永不相交.举一反三【变式1】某同学研究电子在匀强电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(虚线所示),图中一组平行实线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的是( )A、不论图中实线是电场线还是等势面,a点的电势都比b点的电势低B、不论图中实线是电场线还是等势面,a点的场强都比b点的场强小C、如果图中实线是电场线,电子在a点动能较大D、如果图中实线是等势面,电子在b点动能较小【答案】D【解析】如果实线是电场线,由运动轨迹判断,电子受水平向右的电场力,场强方向水平向左,a点的电势低于b点的电势,电子在a点动能较小;如果实线是等势面,由运动轨迹判断,电子受竖直向下的电场力,场强方向竖直向上,a点的电势高于b点的电势,电子在b点动能较小.故D项正确,其他三项都不正确.【变式2】如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN. P点在y轴右侧,MP⊥ON.则( )A、M点的电势比P点的电势高B、将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C、M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D、在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动【答案】AD【解析】本题考查由电场线的分布确定电场的任意位置场强大小、电势高低及带电粒子在电场中力与运动的关系,意在考查考生对电场线、场强、电势、电势差等基本概念的理解能力.在静电场中,沿着电场线方向,电势降低,A项正确;负电荷在电场中受力方向与电场线的切线方向相反,故由O向P运动时,电场力做负功,B项错;由电场线的疏密程度可知,OM段的任意点场强均大于MN段任意点场强,故移动同一正电荷在OM段和MN段间运动,电场力在OM段做功较多,故OM两点间电势差大于MN两点间电势差,C 项错;根据电场线关于y轴对称,故y轴上场强方向处处沿y轴正方向,故带正电粒子受力始终沿y轴正方向,故粒子做直线运动,D项正确.【高清课程:电势和电势能】【变式3】如图所示的实线为一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点.带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的速度何处大D .带电粒子在a 、b 两点的电势能何处大【答案】BCD类型五、电场强度与电势的关系例5、 如图,P 、Q 是等量的正点电荷,O 是它们连线的中点,A 、B 是中垂线上的两点,OA <OB ,用E A 、E B 和A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的电场强度和电势,则( )A 、E A 一定大于EB ,A ϕ一定大于B ϕ B 、E A 不一定大于E B ,A ϕ一定大于B ϕC 、E A 一定大于E B ,A ϕ不一定大于B ϕD 、E A 不一定大于E B ,A ϕ不一定大于B ϕ【答案】B【解析】P 、Q 所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定,电场强度是矢量,P 、Q 两点电荷在O 点的合场强为零,在无限远处的合场强也为零,从O 点沿PQ 垂直平分线向远处移动,场强先增大,后减小,所以E A 不一定大于E B .电势是标量,由等量同号电荷的电场线分布图可知,从O 点向远处,电势是一直降低的,故A ϕ一定大于B ϕ,所以只有B 对.【总结升华】电场强度与电势的大小没有直接的关系,它们是从两个不同的角度描述场性质的物理量. ⑴电势是反映电场能的性质的物理量,而电场强度反映电场力的性质的物理量 ⑵电势是标量,具有相对性,而电场强度是矢量.⑶电势的正负有大小的含义,而电场强度的正负表示方向,并不表示大小.(4)电势与电场强度的大小没有必然的联系,某点的电势为零,电场强度可不为零,反之亦然. (5)电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的,与检验电荷无关 举一反三【变式1】在静电场中( )A、电场处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B、电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同 C、电场强度的方向总是跟等势面垂直的 D、沿着电场强度的方向,电势总是不断降落 【答案】CD电势能和电势、电势差【学习目标】5. 类比重力场理解静电力做功、电势能的变化、电势能的确定方法; 6. 理解电势的定义以及电势差的意义,会比较两点电势的高低; 7. 理解电势对静电场能的性质的描述和电势的叠加原理;8. 明确场强和电势的区别与联系以及对应的电场线和等势面之间的区别和联系。
高中物理电势能知识点

高中物理电势能知识点高中物理电势能知识点在平日的学习中,说到知识点,大家是不是都习惯性的重视?知识点也可以通俗的理解为重要的内容。
掌握知识点是我们提高成绩的关键!下面是店铺收集整理的高中物理电势能知识点,欢迎大家分享。
1.静电力做功的特点:静电力做功与路径无关,或者说:电荷在电场中沿一闭合路径移动,静电力做功为零.2.电势能概念:电荷在电场中具有势能,叫电势能.电荷在某点的电势能,等于把电荷从该点移动到零势能位置时,静电力做的功,用EP表示.3.静电力做功与电势能变化的关系:①静电力做正功,电势能减小;静电力做负功,电势能增加.②关系式:WAB=EPA-EPB.4.单位:J(宏观能量)和eV(微观能量),它们间的换算关系为:1eV=1.6×10-19J.5.特点:①系统性:由电荷和所在电场共有;②相对性:与所选取的零点位置有关,通常取大地或无穷远处为电势能的零点位置;③标量性:只有大小,没有方向,其正负的物理含义是:若EP>0,则电势能比在参考位置时大,若EP<0,则电势能比在参考位置时小.6.公式Ep=WAO=q·φA=qUA(Ep表示电势能,φA表示A点的电势):当φA>0时,q>0,则Ep>0,q<0,则Ep<0;当φA<0时,q>0,则Ep<0,q<0,则ep>0.Wab=Epa-Epb位于点电荷电场中Ep=kQq/r7.电场力做功跟电势能变化关系:WAB>0,△Ep<0,电场力做正功,电势能减小~转化成其他形式的能;WAB<0,△ep>0,电场力做负功,电势能增加~其它形式的能转化成电势能。
顺着电场线,A→B移动,若为正电荷,则WAB>0,则UAB=ΦA-ΦB>0,则Φ ,则正Ep ;若为负电荷,则WAB<0,则uab=φa-φb>0,则Φ ,则负Ep↑。
电势,电场强度与位移图像

电势,电场强度与位移图像对电场中的φ---x与E---x图像进行分析是初学者的难点,但也是考试命题的热点。
解决这个问题的关键是建立相应物理量的函数关系式,通过函数式得出图像的截距、斜率与面积所表示的物理意义,进一步作出相应电场的电场线分布,从而使抽象的问题形象化,零散的问题具体化。
一、分析φ---x图像1.建立函数关系式假设电场中AB两点间距为ΔX,当ΔX非常小时,AB间电场可近似认为是匀强电场,则有UAB=E·ΔX①。
令B点为零电势点,则φA=φA-φB=UAB②。
由①②两式有φA=E·ΔX③。
由于φ---x是标量图像,则③式表明φ---x图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,斜率的“+”与“—”仅表示电势升高与降低的趋势。
2.作出电场线的分布由于斜率的绝对值指电场强度的大小,则可以由斜率的大小来分析电场线分布的疏密程度,斜率越大,电场线分布越密集,斜率越小,电场线分布越稀疏。
由图像可得出任意两点间电势的电势高低,由电场线总是由高电势点指向低电势点,可以作出电场线整体的走向。
例题1:直线型图像】反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。
已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图1所示。
一质量m=1.0×10-20kg,电荷量q=1.0×10-9C的带负电的粒子从(-1,)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。
忽略粒子的重力等因素。
求:1)x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比;2)该粒子运动的最大动能Ekm;3)该粒子运动的周期T。
解析】1)由φ---x图像分析得出的两条作电场线的规律①②,作出空中电场的电场线分布如图2所示。
由图可知:左侧为运强电场,电场强度:E1=2.×103V/m;右侧亦为运强电场,电场强度:E2=4.×10-21V/m。
所以:E1/E2=1/2.2)粒子运动到原点时速度最大,根据动能定理有:qE1˙x=Ekm。
高二物理第一章知识点复习

高二物理第一章知识点复习1.高二物理第一章知识点复习篇一位移与路程的关系:位移和路程是在一段时间内发生的,是过程量,两者都和参考系的选取有关系。
一般情况下位移的大小并不等于路程的大小。
只有当物体做单方向的直线运动是两者才相等。
1、时刻和时间间隔(1)时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。
时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻,时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔(画出一个时间轴加以说明)。
(2)在学校实验室里常用秒表,电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。
2、路程和位移(1)路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。
(2)位移:是表示质点位置变动的物理量,有大小和方向,是矢量。
它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表示,位移的大小等于质点始、末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初、末位置,与运动路径无关。
(3)位移和路程的区别:(4)一般来说,位移的大小不等于路程。
只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。
3、矢量和标量(1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。
(2)标量:只有大小,没有方向的物理量。
4、直线运动的位置和位移:在直线运动中,两点的位置坐标之差值就表示物体的位移。
2.高二物理第一章知识点复习篇二电势能电势等势面电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。
由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。
而经常应用的是电势能的变化。
电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。
电场力对电荷做功的计算公式:W=qU,此公式适用于任何电场。
电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
电势是描述电场的能的性质的物理量。
在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有的电势能为ε,则比值ε/q叫做该位置的电势。
高中物理知识点总复习资料

高中物理知识点总复习资料一、运动学1. 位移、速度与加速度的关系- 位移(s):物体从出发点到终点所走过的路径长度,可以是正负值。
- 速度(v):物体在单位时间内所发生的位移。
- 加速度(a):物体在单位时间内速度的变化量。
2. 匀速直线运动- 特点:速度恒定,加速度为零。
- 位移公式:s = vt,其中s表示位移,v表示速度,t表示时间。
- 速度公式:v = s/t,其中v表示速度,s表示位移,t表示时间。
3. 匀变速直线运动- 特点:速度随时间变化,加速度不为零。
- 位移公式:s = v0t + (1/2)at^2,其中s表示位移,v0表示初速度,t 表示时间,a表示加速度。
- 速度公式:v = v0 + at,其中v表示速度,v0表示初速度,t表示时间,a表示加速度。
- 速度平方公式:v^2 = v0^2 + 2as,其中v表示速度,v0表示初速度,a表示加速度,s表示位移。
4. 自由落体运动- 特点:物体只受重力作用,竖直方向上为加速度。
- 位移公式:h = (1/2)gt^2,其中h表示高度,g表示重力加速度,t表示时间。
5. 斜抛运动- 特点:物体同时有竖直方向和水平方向上的速度。
- 位移公式(竖直方向):h = v0yt - (1/2)gt^2,其中h表示高度,v0y表示初速度在竖直方向上的分量,g表示重力加速度,t表示时间。
- 位移公式(水平方向):x = v0xt,其中x表示水平方向上的位移,v0x表示初速度在水平方向上的分量,t表示时间。
二、力学1. 牛顿运动定律- 第一定律:惯性定律,物体静止或匀速直线运动的状态会保持下去,直到有外力作用。
- 第二定律:动力学定律,物体受到的合力等于质量与加速度的乘积。
- 第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反,并且作用在不同物体上。
2. 其他力学相关知识点- 弹簧力:弹性物体受到的力。
- 摩擦力:两个物体接触表面之间的相互作用力。
- 重力:地球或其他物体之间的吸引力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高二物理电势与位移知识点电势与位移是高中物理中重要的概念和知识点之一。
它们在电学和力学等领域中具有广泛的应用。
本文将详细介绍电势与位移的概念、计算方法以及相关理论知识,帮助读者深入理解这两个知识点。
一、电势的概念与计算方法
电势是描述电场状态的物理量,用符号V表示,单位为伏特(V)。
在电势理论中,我们通常以地球为参考点,将地球的电势定义为零。
当某个位置的电势大于零时,其它位置与之相对的电势就小于零。
计算电势的方法主要有两种,一种是通过电场强度计算,另一种是通过电势差计算。
1. 通过电场强度计算电势
电场强度E表示单位正电荷所受到的力,它的方向与电场力相同。
根据高斯定律,电场强度E与电场的关系为 E = kQ/r²,其中k是库仑常数,Q是电荷量,r是距离。
利用电场强度计算电势需遵循以下步骤:
a. 假设参考点电势为0,将电场强度积分;
b. 电势由近点积分到远点,通过积分计算电场强度在整个路径上的叠加效应。
2. 通过电势差计算电势
电势差是指电场从一个位置到另一个位置的电势变化。
计算电势差的方法为:
V = ΔU / q
其中,ΔU表示电场力对单位正电荷所做的功,q表示单位正电荷。
二、位移的概念与计算方法
位移是描述物体位置变化的物理量,用符号s表示,单位为米(m)。
在物理学中,位移分为线性位移和角位移两种情况。
1. 线性位移
线性位移是指物体在直线方向上的移动距离。
它的计算方法为:
s = vt
其中,s表示位移,v表示物体的速度,t表示时间。
在匀变速直线运动中,位移与速度和时间的关系为:
s = (v0 + v)t / 2
其中,v0表示起始速度,v表示末速度,t表示时间。
2. 角位移
角位移是指物体在旋转运动中的位置变化量,它的计算方法与线性位移有所不同。
θ = ωt
其中,θ表示角位移,ω表示角速度,t表示时间。
在匀变速旋转运动中,位移与角速度和时间的关系为:
θ = (ω0 + ω)t / 2
其中,ω0表示起始角速度,ω表示末角速度,t表示时间。
三、电势与位移的应用
电势和位移在物理学中有着广泛的应用。
1. 电势的应用
电势的应用主要包括电场力的计算和电能的转化。
根据电势差和电荷的关系,我们可以计算出电荷所受的电场力。
同时,通过电能和电势的转化,可以实现电能的储存和利用。
2. 位移的应用
位移的应用主要体现在力学和工程学中。
例如,通过计算物体的位移,可以求解速度、加速度和距离等物理量。
在工程学中,位移的概念被广泛应用于建筑物的位移控制和结构分析等领域。
总结:
电势与位移是高二物理中重要的知识点。
了解它们的概念、计算方法和应用场景,有助于我们更好地理解和应用物理学中的相关理论知识。
通过学习电势与位移,我们可以更深入地掌握电学和力学等领域的知识,为今后的学习和科研打下扎实的基础。