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第十章 静电场中的能量
知识点复习
1/电势能和电势
2/电势差
3/电势差与电场强度的关系
4/电容器的电容
CONTENTS
目录
5/带电粒子在电场中的运动
电势能和电势
1
1. 在电场中移动电荷时，静电力所做的功与 有关，与 无关。
2. 电势能：电荷在电场中由于 而具有的能量。
3. 静电力做功与电势能变化的关系：静电力做功等于 。 表达式为 。
4. 电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到 时静电力做的功。
电势能和电势
1
5.通常把电荷在离场源电荷 处或把电荷在 的电势能规定为0.
判断：
（1)只要电荷在电场中移动，静电力一定做功。（）
（2）静电力做功与重力做功类似，与初、末位置有关，与路径无关。（）
（3）电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电力做功不同。（）
（4）电势能不可能为0。（）
电势与电势差（标量）
2
1. 电势定义： ，定义式： 。
2. 电势单位： ，物理意义： 。
3. 电势性质： ，特点： 。
4. 一般取 或 的电势为0.
5. 电势差定义： 。电场中某两点电势差与零电势的选取 。
6. 静电力做功与电势差的关系： 。
电势与电势差（标量）
2
7. 电势高低的判断方法：（1）电场线法 。 （2）根据场源电荷的电场判断 。（3）根据静电力做功判断 。（4）根据电势能的变化判断 。
判断：（1）在电场中电势能高的地方具有的电势能大。（）
（2）在电场中的任意一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能。（）
（3）电场强度大的地方电势一定高。（）
（4）电场强度为0的地方，电势一定为0.（）
（5）电势能为0的地方，电势一定为0.（）
等势面
2
1. 电场中 构成的面。
2. 特点：（1）电场线跟等势面 。
（2）在同一等势面上移动电荷时，静电力 。
（3）等势面密集处场强 ，电场线 ，稀疏处场强 ，电场线 。
（4）任意两个等势面都不 。
（5）等势面的分布与零电势点的选取 。
典型的等势面
2
3 典型的等势面
（1）点电荷电场中的等势面：
（2）等量同种点电荷电场的等势面：
（3）等量异种点电荷电场的等势面：
（4）匀强电场的等势面：
（5）不规则的带电导体电场的等势面：
（6）处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面。
判断：（1）同一个等势面上各点的场强大小相等。（）
(2)若两等势面间的等势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小。（）
电势差与电场强度的关系
3
1. 关系式： U=
2. 物理意义：
3. 适用条件：（1） 电场；（2）d为两点沿 的距离。
4. 电场强度的另一种表述 E= 。物理意义： 。
5. 用等分法确定等势线和等场线
（1）.匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势等于 。
（2）.匀强电场中若两线段AB//CD,且AB=CD，则 。
（3）.确定电场方向，先由等分法确定电势相等的点，画出等势线，然后根据电场线与等势面垂直画出电场线。
电容器的电容
4
1. 电容器的组成：
2. 电容器的充、放电：
3. 电容器的电容定义： 定义式： ，电容单位： ，
物理意义： 。
4. 平行板电容器的电容： 。
判断：（1）电容表示电容器容纳电荷的多少。（）
（2）电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。（）
（3）电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比。（）
平行板电容器的两类动态问题
4
d增加
C减小
Q=CU
Q减小
E=U/d
E减小
S减小
U不变
C减小
Q=CU
Q减小
E不变
E=U/d
（1）电容器始终与电源连接，U保持不变。
4
C减小
U=Q/C
U增加
E不变
C减小
U==Q/C
U增加
E增加
d增加
S减小
Q不变
（2）电容器充电后与电源断开，Q保持不变。
平行板电容器的两类动态问题
带电粒子在电场中的运动
5
带电粒子在电场中的二类基本运动：
【1】带电粒子在电场中的加速
【2】带电粒子在电场中的偏转
带电粒子在电场中的运动
5
带电粒子在电场中的二类基本运动：
【1】带电粒子在电场中的加速 , 到达极板的速度只与 有关。
【2】带电粒子在电场中的偏转，垂直与电场线的方向： 运动。
沿电场线方向： 运动。
运动规律：因为t= ,a= ，所以偏移距离y= 。
偏转角度：因为vy = ，所以tanq = 。
示波管主要由 、 、和 组成。
示波管工作原理：如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，那么就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像了。
综合提升
静电场中的图像问题
1.E-x 图像
2.j-x 图像
3.E-t 图像
4.Ek-x 图像
5.Ep-x 图像
6.v-t 图像
图像本身反映的变化情况，图像的斜率、面积的物理意义。
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