第2章-第2节-电势与等势面课件

第2章--第2节--电势与等势面课件[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

φ＝

，单位

，1V＝1

。

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[读教材·填要点]一、电势比值J/C零电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4．矢标性标量正负无关二、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二、等势面相等垂直不做功高低三、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三、尖端放电尖端电离中和大量电荷[试身手·夯基础]

1．根据电势φ的定义式，能说φ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φ的大小是由电场本身的条件决定的，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[试身手·夯基础]

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。1．电势的特点(2)电势的固有性。电势φ是表示电场能量属性的一个物理量，电场中某点处φ的大小是由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E＝F/q。(2)电势的固有性。电势φ是表示电场能量属

(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。(3)电势是标量。电势是只有大小、没有方向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)根据电场力做功和电荷电势能的变化判断：①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。②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。2．电势高低的判定方法[答案]－20V

1.将一带电荷量为q＝2×10－6C的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A，电场力做功4×10－5J，求A点的电势。[答案]－20V1.将一带电荷量为q＝(1)电势是描述电场性质的物理量，与放入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。(1)电势是描述电场性质的物理量，与放入电第2章--第2节--电势与等势面课件第2章--第2节--电势与等势面课件第2章--第2节--电势与等势面课件[名师点睛]应用公式φ＝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。[名师点睛]

2.如图2－2－2所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是(

)A．电势φA＞φB，场强EA＞EBB．电势φA＞φB，场强EA＜EBC．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EpA＞EpB图2－2－22.如图2－2－2所示，电场中有A、图2－[审题指导]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。[解析]

B处电场线较密，故场强EA＜EB，沿电场线方向电势降低，故φA＞φB，A错；B对；对正电荷，由于φA＞φB，故EpA＞EpB，从A到B，电势能减小，电场力做正功；对负电荷，φA＞φB，EpA＜EpB，C错，D错。故选B。[答案]

B[审题指导]解决本题需把握以下三点：[解析]B处电场线较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，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。1．等势面特点(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。(3)由于沿着电场线方向电势降低，因此，电2．几种典型电场的等势面2．几种典型电场的等势面第2章--第2节--电势与等势面课件第2章--第2节--电势与等势面课件

3.如图2－2－3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，OA＜OB，用EA、EB和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则(

)A．EA一定大于EB，φA一定大于φBB．EA不一定大于EB，φA一定大于φBC．EA一定大于EB，φA不一定大于φBD．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB图2－2－33.如图2－2－3所示，P、Q是等量的图2[思路点拨]

明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φA一定大于φB。

[答案]

B[思路点拨]明确两等量正点电荷中垂线上由第2章--第2节--电势与等势面课件第2章--第2节--电势与等势面课件第2章--第2节--电势与等势面课件第2章--第2节--电势与等势面课件答案：A答案：A2．(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2．(对应要点二)在静电场中，下列说法正确的是()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3.(对应要点三)如图2－2－4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A．a点电势比b点高B．a、b两点场强方向不同C．a、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点无初速释放，则它将在

a、b连线上运动图2－2－43.(对应要点三)如图2－2－4所示，两个固定图2－2－4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，该线上各点第2章--第2节--电势与等势面课件

（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