电场的等势面.ppt

1、等势面： 把电场中电势相等的点构成的线（面）叫做等势线（面）。 2、等势面的特点： ①同一等势面上任意两点间的电势差为0； ②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功； ③两个等势面之间任意两点的电势差都相等； 任意两个相邻等势面之间的电势差都相等 ④等势面永远不会相交； ⑤顺着电场线的方向电势逐渐降低 逆着电场线的方向电势逐渐升高 ⑥电场线的方向总是跟等势面垂直， 并且由电势高的等势面指向电势低的等势面； ⑦用等势面可以表示电场的强弱，等势面越密集， 表示电场越强，等势面越稀疏表示电场越弱； ⑧处于静电平衡状态的导体是一个等势体， 等势体表面是一个等势面， 电场线总是与等势体的表面垂直。 3、等量异号点电荷连线上和中垂面上电势的变化规律： ①连线上，从正电荷到负电荷电势逐渐降低 ②中垂面是一个等势面，沿中垂面移动电荷时电场力不做功 ③若取无限处电势为零，则中垂面上各点的电势都为零，整个中垂面是零等势面 4、等 量同种点电荷连线上和中垂面上电势的变化规律 ①连线上：中点处场强最小为零，电势最低 ②中垂面上：中点处场 强为零，电势最高，从中点沿中垂面向两侧移动，场强由零先增大后减小到零，电势始终降低。 ③在连线上和中垂面上：关于中点对称的点 电势相等 5、证明：电场线一定跟等势面垂直 在同一等势面上，各点的电势相等，沿等势面移动电荷时，电场力不做功 假如电场线与等势面不垂直，场强就有一个沿着等势面的分量，这样在等势面上的电荷 就会受到电场力的作用而发生定向移动，电场力就要做功了， 所以电场线一定是跟等势面垂直的 ①大小关系： UAB= E恒d 只适用 于匀强电场 E恒 = ②方向关系：沿电场线方向，电势降落最快 ③单位关系： 1N/C = 1 = 1 = 1 = 1V/m * 电场的等势面 平利中学 2011年9月15日 HOU 电场的两大性质： ①力的性质： ②能的性质： 由电场强度描述 可用电场线形象表示 由电势、电势差描述 可用等势面形象表示 观察特点： 1、靠近导体表面 2、远离导体表面 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 一、电势与电场强度的关系 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？ E大处φ不一定高；φ高处E不一定大 问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？ E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零 .O .O ---无直接关系 二、电势差与电场强度的关系 E θ B′ d 匀强电场的场强 两点间的电势差 电场线方向的距离（等势面间距） 注：1、在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差. 2、 1 V/m=1 N/C 3、场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢。 A B q 4、运算不用带符号 电势差与电场强度的关系 三、关于计算场强的三个公式 （适用于任何电场） （只适用于点电荷） （只适用于匀强电场） F +Q +q 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 电场力做功与路径无关 四.电场线与等势面的关系 1.电场线跟等势面垂直。（沿等势面移动电荷电场力不做功） 2.沿着电场线的方向电势减小，逆着电场线的方向电势增加。 3.电场线密的区域等势面密，（等势面密的区域场强大） 电场线疏的区域等势面疏，（等势面疏的区域场强小） 特别注意： ——电场强度大处电势不一定高，电势差不一定大。 例1、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V， ψB= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8 C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？ WAB= -1.5×10-5 J 电势能增加，增加1.5×10-5J 例2、如图所示，在场强为E的匀强电场中，一电子（电量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点是时速度为零，求： ⑴A、B两点间电势差UAB为多少？哪点电势高？ ⑵电子从A点运动到B点所用时间为多少？ ⑶A、B两点间距离为多大？ E L 例3：如图为有界的匀强电场，电场的宽度为L，电场强度为E，现有一个质量为m，电荷量为q的