上课用高中物理选修3-1鲁科版第二章 电势能与电势差2.2 电势与等势面.pptVIP

第二章 电势能与电势差 2.2 电势与等势面 高中物理选修3－1鲁科版 物理学上用电场强度来描述电场对电荷产生力作用的能力。 用E＝F/q的方法来体现与放入的电荷无关。 复习回顾 E F q + 设有一个匀强电场，场强为E，取电荷在其中C点的电势能为零。现把一个正电荷从A点移到C点，A与C的距离为d,则电场力做多少功？A点的电势能是多少？ A C d F q + 2q时,EpA=2qEd 4q时,EpA=4qEd q时：EpA=qEd 比去电荷所带电量 2q时： 4q时： q时： 可见：电势能与电荷量的比值是一个与电荷本身无关的量。 而且当d不同时这个比值也是不同的，又可以体现同一电场的不同点让电荷具有电势能的能力不同的性质。 电势能与电荷量的比值，叫做电势。 1、电势 定义式： 国际单位：伏特（V）；1V＝1J/C 式中Ep表示电荷q在某点的电势能， 表示该点的电势, 电势是标量。但有正负，正（负）表示该点电势比零电势点高（低）。 电势具有相对性，要先规定零电势点，才能确定电场中各点的电势值。（一般以无限远处或大地为零电势点）。 Ep, q要代入正负号计算 如何判断电势高低？ 具体思路： 取一试探电荷，从B移到A，若电荷为正，可知电场力做正功，电势能减少,即EpBEpA,可得: 若电荷为负，可知电场力做负功，电势能增加,即EpBEpA,可得: B A E 沿着电场线的方向，电势逐渐降低。 逆着电场线的方向，电势逐渐升高。 例1：一电场，电场线如图。场中A、B两点的电场强度的大小和电势分别用EA、EB表示，电势用 表示，则 A B 例2、一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图示中的虚线所示，不计粒子所受重力，则 A、 粒子带正电 B、 粒子加速度逐渐减小 C、 A点的场强大于B点的场强 D、粒子的速度不断增大 BC a b 例3：如图，实线为一匀强电场的电场线。一个带电粒子射入电场后，留下一条从a到b虚线所示轨迹，重力不计，下列判断正确的是（ ） A、b点电势高于a点 B、粒子在a点动能大于在b点动能 C、粒子在a点的电势能小于在b点的电势能 D、场强方向向左 BC 电场各点的电势一般不同，但也有许多点的电势是相同的。我们把电场中电势相同的点构成的面叫做等势面。 2、等势面 几种常见电场的等势面分布图谱： 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 3 班 带电导体周围的电场和等势面 观察特点： 1、靠近导体表面 2、远离导体表面 （1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功 （2）电场线（或E）⊥等势面，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 3、等势面的特点： （4）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏 （3）不同等势面在空间不相交、不相切，闭合 （5）沿电场方向电势降低最快 （6）匀强电场中电势均匀变化。 20 10 0 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 1、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( ) A.带电粒子所带电荷的性质 B.带电粒子在a、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 BCD a b F F v v 若粒子a→b，a、b两点的速度方向如图所示 根据力与运动轨迹的关系，受力方向如图所示,B正确 由动能定理和功能关系可知C、D在正确 若粒子b→a，a、b两点的速度方向如图所示 v v 2、如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定　　　在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定　　　在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。 N Ｍ b a 小于 大于 F -