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课件网) 第一章 静电力与电场强度 2.2 电势与等势面 鲁科版(2019)高中物理必修第三册 PART.1 PART.2 PART.2 PART.4 新课导入 新课讲解 学习目标 经典例题 目录 CONTENTS PART.2 PART.4 课堂练习 课堂小结 新课导入 我们知道,试探电荷的电势能不仅与电场有关,还与试探电荷的种类和电荷量多少有关。我们曾经用试探电荷所受静电力与其电荷量之比定义了描述电场性质的一个物理量———电场强度,本节将用试探电荷的电势能与其电荷量之比来定义描述电场性质的另一个物理量———电势. 学习目标 1.了解电势的含义,知道其定义式、单位。 2. 理解等势面的概念,知道电场线一定垂直等势面。 3. 了解几种典型电场的等势面的分布。 重力加速度也可称“重力场强度” “电场强度” 问题:比值定义法描述了电场中力的性质,电场中有没有能的性质? 如果有,该如何描述呢? 重力场 电场 地球附近的重力场跟负电荷的电场相似 重力势 A B A B 类比推理 —Q 如何探究描述电场能的性质? 重力场 电场 过程 电荷 A到B A B 如图,在场强的匀强电场中,点电荷沿电场线从A移动到B,AB相距d=1m。规定A点的电势能为零。 (1)电场力做功?电荷在B点具有的电势能? (2)若电荷为,电荷在B点的电势能? (3)若电荷为,电荷在B点的电势能? (4)若电荷为,电荷在B点的电势能? 与电荷正负及电量均无关,是由电场本身决定的。 —Q 电场 一、电势 1.定义:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值,叫作这一点的电势。 2.公式: = (标量方程,严格带正负号) 3.性质:标量 4.单位:伏特 V (1 V = 1 J/C) 5.相对性:电势是相对的,与参考点选取有关。 通常选距离场源电荷无穷远处为零电势点。在实际问题中,也常常选地球为零电势点。 沿电场线方向电势如何变化? 6.电势 沿电场线方向降低 设B点为零势能点 A=Eqd/q=Ed 如何比较电场中不同位置电势的高低? A B E 电荷沿电场线由A点运动到B点 正电荷 负电荷 电场力做功 电势能变化 电势变化 结论:沿电场线方向电势逐渐降低。 比较电势的高低常用方法一 正功 负功 减少 增加 降低 降低 如何比较电场中不同位置电势的高低? 比较电势的高低常用方法二 根据电势计算公式: 说明:由公式进行计算,q、EP带正负号计算 可得:正电荷在电势能大的地方电势高, 负电荷在电势能大的地方电势低 如何比较电场中不同位置电势的高低? 比较电势的高低常用方法三 根据离场源电荷的远近来比较 离正电荷越近的地方电势越高、 离负电荷越近的地方电势越低 取无穷远处的电势为零 正点电荷电场中各点的电势大于零 负点电荷电场中各点的电势小于零 二、等势面 等势线:电场中电势相等的各点构成的线。 等势面:电场中电势相等的各点构成的面。 (1)匀强电场的等势面: 垂直于电场线的一组平面 E (2)点电荷的等势面: 不等间距的同心球面 类比地图中的等高线: (3)等量异号电荷的等势面 类比地图中的等高线: (4)等量同号电荷的等势面 2.同一等势面上任意两点间的电势差为零。 3.沿同一等势面移动电荷时,电场力不做功。 4.电场线跟等势面垂直。 5.电场线由高电势的等势面指向低电势的等势面。 6.等势面密集的地方场强大,稀疏的地方场强小。 1.等势面:在电场中,电势相同的各点构成的面叫作等势面。 等势面的特点: 1、等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力不做功; 2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交; 典例分析 (1)沿一条电场线方向上的各点,电势不可能相同。 ( ) (2)电场中某点的电势与Ep成正比,与q成反比。 ( ) (3)电势与电场强度无任何关系。 ( ) (4)电荷在等势面上移动时不受 ... ...