高中物理 第2章 第2讲 电势与等势面课件 鲁科版选修31.ppt

高中物理 选修3 1 鲁科版 第二章电势能与电势差 第2讲电势与等势面 目标定位 电势与等势面 理解电势和等势面的概念 知道参考点的选取原则 掌握电场线与电势的关系 知道几种典型电场的等势面及其应用 1 2 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 一 电势 答案电势是标量 正负表示大小 所以 1v 2v 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 二 等势面 1 电势相等 想一想电荷在等势面上移动时 电场力做功吗 答案等势面上各点电势相等 所以两点间电势差为0 电荷在等势面上移动 等势面与电场线垂直 在等势线上移动电荷 电场力与速度垂直 所以电场力做功为零 电势与等势面 1 电势能电荷量标2 伏特 想一想电势可正可负 那么 1v与 2v哪个大呢 三 尖端放电 1 尖端放电2 尖端放电 课堂讲义 一 对电势概念的理解 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 1 电势的相对性 电场中某点的电势跟零电势位置的选取有关 常选取无限远处或大地的电势为零 3 电势是标量 首先规定零电势点 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 正 负只表示大小 不表示方向 2 电势的固有性 电势是表示电场能的性质的物理量 的大小是由电场本身决定的 与试探电荷 电荷的电性 电荷量均无关 这是比值定义法的特点 课堂讲义 4 电势高低的判断方法 1 电场线法 沿电场线方向 电势越来越低 2 电势能判断法 由知 对于正电荷 电势能越大 所在位置的电势越高 对于负电荷 电势能越小 所在位置的电势越高 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 例1有一电场的电场线如图所示 电场中a b两点电场强度的大小和电 势分别用ea eb和表示 则 a ea eb b ea eb c ea eb d ea eb 沿电场线电势降低 电场线的疏密表示场强的大小ea eb d 解析 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 例2如果把q 1 0 10 8c的电荷从无限远移到电场中的a点 需要克服静电力做功w 1 2 10 4j 那么 1 q在a点的电势能和a点的电势各是什么 2 q未移入电场前 a点的电势是多少 由w a ep epa得epa ep w a 0 1 2 10 4j 1 2 10 4j 再由得 2 由电场本身决定的 跟a点是否有电荷存在无关 所以电势仍为1 2 104v 设 电势能增加 解析 1 a 课堂讲义 1 特点 1 在同一等势面内任意两点间移动电荷时 静电力不做功 二 对等势面的理解 2 应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 2 在空间没有电荷的地方两等势面不相交 1 由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别 3 电场线总是和等势面垂直 且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面 4 在电场线密集的地方 等差等势面密集 在电场线稀疏的地方 等差等势面稀疏 5 等势面是虚拟的 为描述电场的性质而假想的面 2 由于等势面和电场线垂直 已知等势面的形状分布 可以绘制电场线 从而确定电场大体分布 3 由等差等势面的疏密 可以定性地确定某点场强的大小 电势与等势面 课堂讲义 例3如图所示 真空中等量异种点电荷放置在m n两点 在mn的连线上有对称点a c mn连线的中垂线上有对称点b d 则下列说法正确的是 a a点场强与c点场强一定相同b a点电势一定低于c点电势c 负电荷在c点电势能一定大于在a点电势能d 正电荷从d点移到b点电场力不做功 沿电场线方向电势降低 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电性未知 电势未知 电势能无法判断 同一等势面 电场力不做功 ad 电势与等势面 解析 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 例3位于a b处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示 图中实线表示等势线 则 a a点和b点的电场强度相同b 正电荷从c点移到d点 电场力做正功c 负电荷从a点移到c点 电场力做正功d 正电荷在e点的电势能大于在f点的电势能 电场线和等势面垂直 e和f等势 故电荷在两点电势能相等 c 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 例3位于a b处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示 图中实线表示等势线 则 a a点和b点的电场强度相同b 正电荷从c点移到d点 电场力做正功c 负电荷从a点移到c点 电场力做正功d 正电荷在e点的电势能大于在f点的电势能 c 借题发挥 等势面的应用 1 利用等势面和电场线垂直以及沿电场线电势降低的特点可判断电场线的方向 2 利用等势面的密集程度也可以比较场强大小 密大疏小 3 在等势面上移动电荷时 或者带电粒子从一个等势面运动又返回到这个等势面上时 电场力均不做功 对点练习 1 下列各图能正确反映两个等量同种正电荷连线中垂线上各点电势分布的图是 对电势的考查 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 沿电场线方向电势降低 o 解析 b 对点练习 对电势的考查 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 沿电场线方向 电势降低 电场线的疏密表示电场的强弱 正电荷q在m点的电势能 f 2 如图所示 某区域电场线左右对称分布 m n为对称线上的两点 下列说法正确的是 a m点电势一定高于n点电势b m点场强一定大于n点场强c 正电荷在m点的电势能大于在n点的电势能d 将电子从m点移动到n点 电场力做正功 em en ac 解析 对点练习 3 两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示 已知a点电势高于b点电势 若位于a b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb 则 a a处为正电荷 qa qbb a处为正电荷 qa qbc a处为负电荷 qa qbd a处为负电荷 qa qb 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电势与等势面 对等势面的理解和应用 vs 疏密程度 反应a电荷量较大 b 解析 对点练习 4 如图所示 实线表示一簇关于x轴对称的等势面 在轴上