电势与等势面+2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

2.2电势与等势面鲁科版必修第三册第2章

电势能与电势差知道什么是等势面，理解等势面的特点，了解几种典型的等势面理解电势的含义，知道其定义式及单位0201难点重难点学习目标电势01电场中不同位置电荷q电势能EpA点

B点表明：电荷的电势能与场中的位置有关。qEd1qEd2E··AB·o+qd1d2F零电势能点如图所示的匀强电场，电场强度为E，取O点为零电势能点，A点距O点的距离为d1，B到O点距离为d2。（1）电荷量+q的点电荷在A、B电的电势能是多少？电场中不同位置电荷q电势能EpA点

B点qEd1qEd2E··AB·o+qd1d2+2q2qEd1+3q3qEd1

表明：不能用电势能来描述电场的能的性质。能否用电势能来描述电场能的性质？电场中不同位置电荷q电势能EpA点B点

+2q+3qqEd12qEd13qEd1qEd2Ed2Ed1Ed1Ed1用什么物理量来描述电场的能的性质呢？

理论和实践表明：

1.定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量之比，称为该点的电势。

3.单位：伏特，符号是V。4.电场强度和电势都是反映电场性质的物理量。5.特点(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势点的位置有关。(2)标量性：电势是标量，但有正、负。电势为正值表示该点电势高于零电势，电势为负值表示该点电势低于零电势。

答案逐渐减少φA>φB

答案逐渐增加φA>φB(3)由(1)(2)说明什么？如何判断两点电势的高低？答案由(1)(2)说明，电场中两点电势的高低与试探电荷无关。沿电场线方向电势逐渐降低。ABEφA＞φB(1)电场强度为零的位置电势也为零。(

)(2)电场强度大的位置电势不一定高。(

)(3)电势降低的方向就是电场线的方向。(

)(4)某电场中，A点的电势φA＝－3V，B点的电势φB＝－4V，则φA<φB。(

)××√×1.如图所示，a、b为同一条电场线上的两点，下列说法正确的是A.a点的电场强度大于b点的电场强度B.a点的电场强度等于b点的电场强度C.a点的电势大于b点的电势D.电子在a点的电势能大于在b点的电势能√电场线疏密未知，故a、b两点的电场强度大小关系不确定，故A、B错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以a点的电势大于b点的电势，故C正确；由Ep＝qφ，可知电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故D错误。2.将一正电荷从无限远处移入电场中的M点，电势能减少了8.0×10－9J，若将另一电荷量相等的负电荷从无限远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10－9J，则下列选项正确的是A.φM<φN<0 B.φN>φM>0C.φN<φM<0 D.φM>φN>0√

电势高低的判断方法(1)电场线法：沿着电场线方向电势逐渐降低。(2)场源电荷法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低。等势面02在地图中，常用等高线来表示地势的高低在电场的图示中，常用等势线或等势面来表示电势的高低(5)等差等势面密的地方电场较强，等差等势面疏的地方电场较弱。1.定义：电场中电势相等的点构成的面。2.等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直。(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。(4)两个不同等势面不相交。3.四种常见的典型电场的等势面对比（1）匀强电场的等势面分布特征描述：垂直于电场线的一簇等间距平面（2）点电荷电场等势面分布图正点电荷的电场的等势面负点电荷的电场的等势面特征描述：以点电荷为球心的一簇球面（3）等量点电荷电场等势面分布图等量异种点电荷的等势面特征描述：连线的中垂面上的电势为零等量同种电荷电场的等势面特征描述：连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高。关于中点对称的两点，电势相等。（3）等量点电荷电场等势面分布图某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布。若单位正电荷沿任一路径从A点移到B点，静电力所做的功是多少？说明理由。正电荷从A点移到C点，跟从B点移到C点，静电力所做的功是否相等？说明理由。答案电场线如图所示。因为φA＝φB＝10V，所以WAB＝0，同一等势面上，任意两点间的电势差为0，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。WAC＝qφA－qφC＝q(φA－φC)＝q(10V－6V)，WBC＝qφB－qφC＝q(φB－φC)＝q(10V－6V)，所以WAC＝WBC，所以在两个等势面间移动同一电荷，静电力做的功相等。3.(多选)关于等势面、静电力做功和电场的关系，下列说法正确的是A.在等势面上移动电荷，静电力总是不做功B.电荷从A点移到B点，静电力做功为零，则电荷一定是沿等势面移动的C.在同一个等势面上的各点，电场强度的大小必然是相等的D.电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面√√在等势面上移动电荷，电荷的电势能不变，静电力总是不做功，选项A正确；电荷从A点移到B点，静电力做功为零，则电荷在A、B两点的电势能不变，A、B两点的电势相等，但是不一定是沿等势面移动的，选项B错误；在同一个等势面上的各点，电场强度的大小不一定是相等的，例如在等量异种点电荷连线的中垂线上各点电势均为零，但是电场强度大小不一定相等，选项C错误；电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，选项D正确。电势与等势面在等势面上移动电荷时，静电力不做功电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面任意两个等势面不相交有电场中某点位置决定，反映电场能的性质与检验电荷的电荷量，电性无关定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值定义式：电势等势面物理意义

1.如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是(

)A.电势关系为φA>φB，电场强度大小关系为EA>EBB.电势关系为φA<φB，电场强度大小关系为EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增大D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能关系为EpA<EpB课堂练习解析由题图可知，B点的电场线密，A点的电场线疏，因此B点的电场强度大，即EA<EB；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，由题图可知φB<φA，故A、B错误；将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减小，故C错误；将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，则EpB>EpA，故D正确。答案

D2.下列关于等势面的说法正确的是(

)A.电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B.在同一个等势面上各点的场强大小相等C.两个不等电势的等势面可能相交D.若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小

解析等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A错误；等势面上各点场强大小不一定相等，不等电势的等势面不可能相交，B、C错误；等差等势面的疏密反映场强的大小，D正确。

答案D3.把q1

=4×10-9C的试探电荷放在电场中的A点，q1具有电势能6×10-8J；求：(