2014年高二物理鲁科版选修3-1配套课件 第2章第2节电势与等势面.ppt

1、第2章第2节新知预习巧设计名师课堂一点通创新演练大冲关读教材填要点要点一要点二随堂检测归纳小结课下作业综合提升试身手夯基础要点三返回返回返回1知道电势的概念，理解其相对性；能正确区分电势与电势能和电场强度。2理解等势面的概念，掌握等势面的特点及其几种典型电场中等势面的分析情况。3了解尖端放电现象，知道避雷针原理。返回返回读教材填要点一、电势1定义电荷在电场中某点的电势能与电荷量的，叫做该点的电势。2定义式，单位，1 V1。3相对性电场中各点电势的高低，与所选取的的位置有关，一般情况下取无穷远或为零电势位置。比值J/C零电势地球伏特返回 4矢标性电势是，只有大小，没有方向，但电势有。5意义电势是

2、反映电场本身的性质的物理量，与是否放入电荷。标量正负无关返回二、等势面1定义电场中电势的点所构成的面。2特点(1)等势面一定与电场线；(2)在同一等势面上移动电荷，电场力；(3)电场线总是从电势的等势面指向电势的等势面。相等垂直不做功高低返回三、尖端放电1定义带电较多的导体，在部位，场强可以大到使周围的空气发生而引起放电的程度，这就是尖端放电现象。2应用避雷针，其形状是尖端形的，其作用是：(1)云层中的部分电荷；(2)把云层中的直接引入地下。尖端电离中和大量电荷返回试身手夯基础 1根据电势的定义式，能说与Ep成正比，与q成反比吗？解析：与电场强度一样，电场中某点处的大小是由电场本身的条件决定的

3、，与在该点处是否放置电荷、电荷的电性、电荷量均无关。答案：不能返回2在如图221所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是()图221返回A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中匀强电场中的a、b两点解析：甲图场强方向不同，丙图场强方向相反，丁图ab。答案：B返回3关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因下列分析错误的是 ()A云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生

4、的电荷被导入大地D避雷针由尖锐的导体作成，利用的是尖端放电现象返回解析：带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，同时把云层中的大量电荷导入大地，从而避免遭受雷击。答案：C返回返回返回 1电势的特点(1)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。在理论研究中，对有限大的带电体产生的电场，选择无限远处为零电势位置；在实际处理问题中，又常取大地为零电势位置。返回 (2)电势的固有性。电势是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点处的大小是由

5、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EF/q。返回 (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越低。返回 2电势高低的判定方法(1)根据电场线判断：电场线的方向就是电势降低最快的方向。(2)根

6、据电场力做功和电荷电势能的变化判断：在两点间移动正电荷：如果电场力做负功电势能增加，电势升高；如果电场力做正功电势能减少，电势降低。在两点间移动负电荷：如果电场力做负功电势能增加，电势降低；如果电场力做正功电势能减少，电势升高。(3)根据场源电荷的电场来判断。在正电荷产生的电场中，离它越近电势越高；在负电荷产生的电场中，情况恰好相反。返回名师点睛沿电场线的方向是电势降落最快的方向，但电势降落的方向不一定是电场线的方向。返回1.将一带电荷量为q2106 C的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A，电场力做功4105 J，求A点的电势。返回答案 20 V返回 (1)电势是描述电场性质的物理量，与放入

7、电场中的试探电荷无关，但是可以利用试探电荷的电势能和电荷量的比值计算电势，就像用电场力与电荷量的比值计算电场强度一样。(2)计算电势首先要规定零电势位置，在用电势能和电荷量的比值计算电势时，应将两者的正、负号带入计算，电势也可以为负值，表明该处电势比零电势位置的电势低。返回返回返回电场强度电势电势能矢标性矢量，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，有相对性由电荷量和该点电势二者决定，与参考点选取有关，有相对性返回

8、电场强度电势电势能联系(1)电势沿场强方向降落最快，但电势降低方向不一定是场强方向(2)大小关系：场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一定为零。三个物理量中一个物理量大，其余不一定大返回 名师点睛应用公式Ep/q时，要注意Ep和q正负号的意义，并将正负号代入公式运算，计算结果的正负可反映电势的高低。返回2.如图222所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是()A电势AB，场强EAEBB电势AB，场强EAEBC将q从A点移到B点，电场力做了负功D将q分别放在A、B两点时具有电势能EpAEpB图222返回审题

9、指导 解决本题需把握以下三点：(1)沿电场线的方向电势降低；(2)电场线的疏密反映E；(3)电场力做功来判断两点电势能的大小。返回解析B处电场线较密，故场强EAEB，沿电场线方向电势降低，故AB，A错；B对；对正电荷，由于AB，故EpAEpB，从A到B，电势能减小，电场力做正功；对负电荷，AB，EpAEpB，C错，D错。故选B。答案B返回场强和电势分别是从力和能的角度描述电场的性质，场强的强弱看电场线的疏密，电势的高低是看电场线的方向，电场强度方向是电势降落最快的方向，而研究电势能必须研究电场力做功。返回返回 1等势面特点(1)由于等势面上各点的电势相等，电荷在同一等势面上的电势能相等，所以，

10、在同一等势面上移动电荷时，电荷的电势能不变，即在同一等势面上任意两点间移动电荷，电场力都不做功。(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直。如果电场线不与等势面垂直，场强沿等势面方向有分量，这样，在等势面上移动电荷时，电场力就要做功，所以，场强一定跟等势面垂直。返回 (3)由于沿着电场线方向电势降低，因此，电场线一定是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。(4)因为如果两等势面相交，交点就会有两个电势，这是不可能的，所以任意两个等势面都不相交。(5)等差等势面密的地方电场强度大，即等势面的疏密反映了电场的强弱。返回2几种典型电场的等势面电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线

11、的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面返回电场等势面(实线)图样重要描述等量异种点电荷的电场连线中垂面上的电势为零等量同种正点电荷的电场连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高返回电场等势面(实线)图样重要描述带电导体的电场与导体形状类似的等势面，导体是等势体返回3.如图223所示，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，OAOB，用EA、EB和A、B分别表示A、B两点的电场强度和电势，则()AEA一定大于EB，A一定大于BBEA不一定大于EB，A一定大于BCEA一定大于EB，A不一定大于BDEA不一定大于EB，A不一定大于B图223返回 思路点拨明

12、确两等量正点电荷中垂线上由O点到无穷远处场强变化规律及电势变化规律。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EA不一定大于EB。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一定大于B。答案B返回 (1)两等量正点电荷中垂线上场强由O到无穷远处先增大后减小。(2)以无穷远处为零电势点，离正电荷越远电势越低。返回返回返回返回答案：A返回2(对应要点二)在静电场中，下列说法正确的是()A电场强度为零的点，电

13、势一定为零B电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C电势降低的方向，一定是电场强度的方向D匀强电场中的等势面是一簇彼此平行的平面返回解析：电场强度描述电场力的性质，电场中一点的场强是唯一确定的，而电势可以随零电势点的选取而变化，选项A错误。匀强电场中各点电势不一定相同，B错误。电势降低最快的方向为电场强度方向，选项C错误。匀强电场中等势面与电场强度垂直，选项D正确。答案：D返回3.(对应要点三)如图224所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，则Aa点电势比b点高Ba、b两点场强方向不同Ca、b、c三点与无穷远处电势相等D一带电粒子(不计重力)在a点无初速

14、释放，则它将在a、b连线上运动图224返回解析：两等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，该线上各点电势相等，A错误，C正确；根据两等量异种电荷电场线的分布特点可知，a、b两点场强方向相同，均水平向右，B错误；带电粒子在a点受电场力方向水平向左或水平向右，因此无初速释放后将向左或向右运动，D错。答案：C返回返回（1）要清楚各量大小的判断方法；场强是根据电场线的疏密判断，电势是根据沿电场线方向电势越来越低判断，而电势能则是根据在两点间移动电荷时电场力的做功情况判断。（2）电势的定义方法采用的是比值定义法，电势是电场本身的性质，与试探电荷无关，而电势能与电荷有关，又与所在处的电势有关。返回（3）场强和电势无必然联系，场强为零的地方电势不一定为零，场强大的地方电势不一定大，反之亦然。（4）同一等势面上各点电势相等，不同等势面，顺电场线方向电势降低。等差等势面密(疏)处场强大(小)。返回点击下图进入课下作业综合提升