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第2讲电势能、电势、电势差
【考纲解读】1.掌握电势、电势能、电势差概念；2.了解电场力做功特点，掌握电场力做功与电势能改变关系；3.会分析电场中电势改变，并能利用功效关系分析电荷或带电物体电势能改变情况．
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一、电场力做功和电势能
1．静电力做功
(1)特点:与__________无关，只与___________相关．
(2)计算方法
①W＝qEd，只适合用于匀强电场，其中d为沿___________距离．
②WAB＝qUAB，适合用于___________．
考点O讲堂梳理自查
实际路径
初末位置
电场方向
任何电场
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2．电势能
(1)定义:电荷在________中含有势能，数值上等于将电荷从该点移到________位置时静电力所做功．
(2)静电力做功与电势能改变关系:静电力做功等于_________________，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp.
电场
零势能
电势能降低许
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电势能
电荷量
零电势点
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2．等势面
(1)定义:电场中___________各点组成面．
(2)特点
①在等势面上移动电荷，电场力不做功．
②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向________．
③电场线总是由电势________等势面指向电势________等势面．
④等差等势面疏密表示电场强弱(等差等势面越密地方，电场线越密)．
电势相同
垂直
高
低
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三、电势差
1．定义:电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力所做功WAB与移动电荷电量q比值．
2．定义式:UAB＝________.
3．电势差与电势关系:UAB＝___________，UAB＝－UBA.
4．电势差与电场强度关系
匀强电场中两点间电势差等于电场强度与这两点距离乘积，即UAB＝Ed.
φA－φB
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温馨提醒:电势和电势差都是由电场本身决定，与检验电荷无关，但电势是相对量，电场中各点电势与零电势点选取相关，而电势差是绝对量，与零电势点选取无关．
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1.[对电场力做功和电势能改变考查]如图所表示，正点电荷(电荷量为Q)产生电场中，已知A，B间电势差为U，现将电荷量为q正点电荷从B移到A，则()
A.外力克服电场力做功QU，电荷q电势能增加qU
B.外力克服电场力做功qU，电荷q电势能增加QU
C.外力克服电场力做功qU，电荷q电势能增加qU
D.外力克服电场力做功QU，电荷q电势能降低QU
【答案】C
【解析】电荷量为q正点电荷从B移到A，库仑力由A指向B，外力需要克服库仑力做功qU，电势能增加qU，选项C正确.
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2.[对等势面考查]空间中P，Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P，Q两点附近电场等势面分布如图所表示，a，b，c，d为电场中4个点.则()
A.P，Q两点处电荷等量同种
B.a点和b点电场强度相同
C.c点电势低于d点电势
D.负电荷从a到c，电势能降低
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【答案】D
【解析】依据等势面画出电场线可知P，Q两点处电荷等量异种，选项A错误；a点和b点电场强度方向不一样，选项B错误；越靠近正电荷，等势面电势越高，c点电势高于d点电势，选项C错误；负电荷从a移到c，电势升高，电势能降低，选项D正确.
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3．[对电势、电场强度关系考查]在静电场中，以下说法正确是()
A．电场强度处处为零区域内，电势一定也处处为零
B．电场强度处处相同区域内，电势一定也处处相同
C．电场强度方向总是跟等势面垂直
D．电势降低方向就是电场强度方向
【答案】C
【解析】电场强度大小与电势大小没有必定关系，选项A.B错误；电场线一直与等势面垂直，选项C正确，电势降低最快方向就是电场强度方向，选项D错误．
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【答案】BC
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5.[对电场强度和电势差关系考查]如图所表示是一个匀强电场等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此能够确定电场强度方向和数值是()
A.竖直向下，E＝100V/m
B.水平向左，E＝100V/m
C.水平向左，E＝200V/m
D.水平向右，E＝200V/m
【答案】B
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1．功效关系
(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，其它各力对物体做功等于物体机械能改变．
2．电场力做功特点:电场力对某电荷做功与路径无关，只与初、末位置电势差相关．
考点1电场中功效关系
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3.电场力做功计算方法
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例1(多项选择)如图所表示，在粗糙斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度地释放带有恒定电荷小物
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