【物理】2.2《电势与等势面》课件(鲁科版选修3-1)

电势与等势面 第二节 普定一中林选盖 在场强为E的匀强电场中 有A B点且A B两点的距离为d 现有不同的电荷放在A点 求它们在A点的电势能 并填入下列表中 选B点为零电势能点 2Ed 3Ed 6Ed Ed Ed Ed EP q 电荷q在电场中某一点 如A 的电势能 EPA 与它的电荷量 q 的比值 1V 1J C 一 电势 1 定义 2 公式 3 单位 伏特 V 计算时要代入正负号 4 标量 有正负 5 电势具有相对性 确定电势 应先规定电场中某处的电势为零 通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零 6 电势的固有性 电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的 与放不放电荷及放什么电荷无关 即与Ep q无关 例1 试探电荷q1放在电场中的A点 电势能为E 规定无限远处电势能为零 A点的电势为 若把试探电荷q1换成试探电荷q2放在电场中的A点 A点的电势为 仍规定无限远处电势能为零 沿着电场线方向 电势将怎样变化 沿电场线方向电势降低 1 等势面 电势相等的点所构成的面 2 典型电场的等势面 点电荷电场 等量同种 异种点电荷电场 带电导体的电场 匀强电场 二 等势面 3 电场线与等势面的关系 电场线与等势面互相垂直 1 定义 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 2 等势面是为了形象描述电场中各点电势面人为画出的曲面 二 等势面 3 等势面的特点 1 沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功 2 两个电势不同的等势面不能相交 3 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面 4 等势面一定与电场线垂直 即跟场强方向垂直 5 等差等势面分布越密 场强越大 分布越疏 场强越小 点电荷的电场的等势线 点电荷的电场的等势线 等量异种电荷电场的等势面 等量同种电荷电场的等势面 匀强电场的等势面 带电导体周围的电场和等势面 三 尖端放电 1 导体电荷分布特点 表面具有凸出尖端的带电导体 在尖端处的电荷分布密度很大 2 尖端放电 带电较多的导体 在尖端部位 场强可以大到使周围的空气发生电离而引起放电的程度 这就是尖端放电现象 3 尖端放电的应用 避雷针 例2 一个点电荷 从静电场中的a点移至b点 其电势能的变化为零 则 A a b两点的场强一定相等B 该电荷一定沿等势面移动C 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D a b两点的电势相等 D 例3 在匀强电场中有a b c三点 位置关系如图52 6所示 其中ab cm bc 1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行 若将电量为 2 10 C的点电荷从a移到b 电场力不做功 而把该电荷从a移到c 电场力做功为1 8 10 J 1 画出通过a b c三点的电场线 2 求该匀强电场的电场强度 答案 9 102V m 点电荷与带电平板的电场中电场线的分布 特点 a 以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称b 电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布 而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线 5 等势面的用途 1 利用等势面可以形象地描述电场具有能的性质 2 由等势面来绘制电场线 实际中测量电势比测