高中物理 第2章 电势能与电势差 第2节 电势与等势面学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理学案VIP免费

第2节电势与等势面1.电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值，叫做该点的电势。2．电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电势能。3．电场中各点电势的值可正、可负，可为零，既与产生电场的电荷有关，也与零电势位置的选择有关。4．电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。电场线和等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。电势1．电势(1)定义：电场中某点的电势就是电荷在该点的电势能与电荷量的比值。(2)公式：φ＝Ep/q。(3)单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1V＝1焦耳/库仑。2．性质(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零参考点的位置有关，一般情况下取无穷远或地面为零势点位置。(2)矢标性：电势是标量，只有大小，没有方向，但电势有正负。1．电势高低的判断方法(1)电场线法：顺着电场线方向电势逐渐降低。(2)由电势和电势能的关系判断：由φA＝可知，在电场中某点，正电荷电势能越大，电势越高；负电荷电势能越大，电势越低。(3)根据场源电荷判断：若以无穷远处电势为零，则正点电荷周围各点电势为正，且离正点电荷越近，电势越高；负点电荷周围各点电势为负，且离负点电荷越近，电势越低。2．电势与电势能的比较电势φ电势能Ep物理意义反映电场的能的性质的物理量电荷在电场中某点所具有的电势能大小电场中某一点的电势φ的大小，只跟电势能大小是由点电荷电荷量q和该1电场本身有关，跟点电荷q无关点电势φ共同决定的正负电势沿电场线逐渐下降，选定零势能点后，某点的电势高于零者，为正值，电势低于零者，为负值正点电荷：电势能的正负跟电势的正负相同；负点电荷：电势能的正负跟电势的正负相反单位伏特(V)焦耳(J)联系Ep＝qφW＝ΔEp＝qU3.电势和电场强度的比较电势φ电场强度E物理意义描述电场能的性质描述电场力的性质大小电场中某点的电势等于该点与选取的标准位置(零势能点)间的电势差。φ＝，φ在数值上等于单位正电荷在电场中该点具有的电势能(1)电场中某点的场强等于放在该点点电荷所受的电场力F跟点电荷电荷量q的比值(2)E＝，E在数值上等于单位正电荷在该点所受到的静电力矢标性标量矢量单位伏特(V)牛/库(N/C)关系电势沿着电场强度的方向降低说明大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零；电势高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高1．下列关于电势高低的判断，正确的是()A．负电荷从A移到B时，电场力做正功，A点的电势一定较高B．负电荷从A移到B时，电势能增加，A点电势一定较低C．正电荷从A移到B时，电势能增加，A点电势一定较低D．正电荷只在电场力作用下从A移到B，A点电势一定较高解析：由A到B，电场力对负电荷做正功，说明负电荷逆着电场线运动，电势升高，即φB＞φA，A错；电势能增加，电场力做负功，负电荷应是顺着电场线运动，电势降低，即φA＞φB，B错；电势能增加，电场力做负功，正电荷应是逆着电场线运动，电势升高，即φB＞φA，C对；D项无法比较电势，故D错。答案：C等势面1．等势面(1)定义：电场中电势相等的点构成的面。(2)特点：由于在等势面上电荷受到的电场力跟等势面垂直，所以电荷在同一个等势面上运动时电场力不做功。2．几种常见电场的等势面(1)点电荷电场的等势面，如图2－2－1中虚线所示。2(2)等量异种电荷的电场的等势面，如图2－2－2甲，过两点电荷连线中点的中垂面是一个等势面。图2－2－2(3)等量同种电荷的电场的等势面，如图2－2－2乙。(4)匀强电场的等势面，是与电场线垂直的，间隔相等且相互平行的一簇平面，如图2－2－3所示。图2－2－31．等势面的特点及其理解(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功。因为等势面上各点电势相等，电荷在同一等势面上各点具有相同的电势能，所以在同一等势面上移动电荷电势能不变，即电场力不做功。(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直。假如不是这样，场强就有一个沿着等势面的分量，这样在等势面上移动电荷时电场力就要做功。但这是不可能的，因为在等势面上各点电势相等，沿着等势面移动电荷时电场力是不做功的。所以场强一定跟等势面垂...