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1、 4 4、电场力做功与电势差的关系、电场力做功与电势差的关系 等势面等势面严城严城上海市向明中学上海市向明中学1 1、电场力做功与电势差的关系、电场力做功与电势差的关系 WAB=FSABcos=Fd=qEd (1).电场中的电荷从一个位置移动到另一个位置，电电场中的电荷从一个位置移动到另一个位置，电场力所做的功跟电荷移动的路径无关，只跟电荷的起始场力所做的功跟电荷移动的路径无关，只跟电荷的起始位置和终点位置有关这个结论与重力场中重力做功的位置和终点位置有关这个结论与重力场中重力做功的规律相似这个规律虽然是从匀强电场中推导出来的，规律相似这个规律虽然是从匀强电场中推导出来的，对非匀强电场也适用对
2、非匀强电场也适用W=EA-EB=qA- qB=q(A- B)=qUAB (2).(2).在电场中在电场中A A、B B两点间移动电荷时，两点间移动电荷时，电场力做的功等于电量电场力做的功等于电量q q和这两点间电势差和这两点间电势差U UABAB的乘积的乘积. .例题: 1(全国全国C)一个带正电的质点，电荷量一个带正电的质点，电荷量q2.0x10-9C，在静电场中由，在静电场中由a点移到点移到b点，在这过程点，在这过程中，除电场力外，其他力的功为中，除电场力外，其他力的功为6.0x10-5J，质，质点的动能增加了点的动能增加了8.0x10-5J，则，则a、b两点间的电两点间的电势差势差Ua-
3、Ub为为 (A)3x104V (B)1x104V (C)4x104V (D)7x104VB2 2、等势面、等势面定义：电场中电势相同的各点构定义：电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。成的面叫等势面。 3、等势面的特点、等势面的特点同一等势面上各点的电势相等，在同一等势同一等势面上各点的电势相等，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功面上移动电荷时电场力不做功 注意：但在这个过程中，电场力不一定不做功。注意：但在这个过程中，电场力不一定不做功。（想一想，为什么？）（想一想，为什么？） 等势面一定和电场线垂直，且电场线总是由等势面一定和电场线垂直，且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
4、。电势较高的等势面指向电势较低的等势面。等势面密处场强大，等势面疏处场强小。等势面密处场强大，等势面疏处场强小。不同等势面在空间不相交。（怎样证明？）不同等势面在空间不相交。（怎样证明？）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面。其表面为一个等势面。2、画出几种典型电场的等势面、画出几种典型电场的等势面。点电荷电场中的等势面，是以电荷为球点电荷电场中的等势面，是以电荷为球心的一簇球面心的一簇球面 等量异、同种点电荷电场中的等势面，是等量异、同种点电荷电场中的等势面，是两簇对称曲面两簇对称曲面； 匀强电场中的等势面，是垂直于电场线的一匀强电场中的
5、等势面，是垂直于电场线的一簇平面。簇平面。 说明几点：说明几点：1、静电平衡状态的的导体的性质：、静电平衡状态的的导体的性质： （1）内部场强为零；）内部场强为零； （2）导体是等势体，其表面是等势面；）导体是等势体，其表面是等势面； （3）电场线垂直于等势面；）电场线垂直于等势面； （4）静电荷只分布在外表面；）静电荷只分布在外表面； （5）导体尖端电荷越密集。）导体尖端电荷越密集。 2地球可看成一个大导体，地球静地球可看成一个大导体，地球静电平衡时是一个等势体，与地球相连电平衡时是一个等势体，与地球相连的导体与地球等势。的导体与地球等势。 （实际上取地球的电势为标准电势，（实际上取地球的电
6、势为标准电势，即认为地球的电势为零，以此为基础即认为地球的电势为零，以此为基础去确定电场中各点的电势。）去确定电场中各点的电势。）例题:2.(2.(2.(2.(全国全国全国全国B)B)B)B)如图所示，虚线如图所示，虚线如图所示，虚线如图所示，虚线a a a a、b b b b和和和和c c c c是某静电场中的三是某静电场中的三是某静电场中的三是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为个等势面，它们的电势分别为个等势面，它们的电势分别为个等势面，它们的电势分别为U U U Ua a a a、U U U Ub b b b和和和和U U U Uc c c c,U,U,U,Ua a a a U U
7、 U Ub b b b U U U Uc c c c. . . .一一一一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMNKLMNKLMNKLMN所所所所示由图可知示由图可知示由图可知示由图可知 (A)(A)(A)(A)粒子从粒子从粒子从粒子从K K K K到到到到L L L L的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功(B)(B)(B)(B)粒子从粒子从粒子从粒子从L L L L到到到到M M M M的过程中，电场力做负功的过程
8、中，电场力做负功的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功(C)(C)(C)(C)粒子从粒子从粒子从粒子从K K K K到到到到L L L L的过程中，静电势能增加的过程中，静电势能增加的过程中，静电势能增加的过程中，静电势能增加(D)(D)(D)(D)粒子从粒子从粒子从粒子从L L L L到到到到M M M M的过程中，动能减少的过程中，动能减少的过程中，动能减少的过程中，动能减少AC例题例题: : 3.3.如图所示为点电荷产生的电场，一检验电荷从如图所示为点电荷产生的电场，一检验电荷从A A点分别移到点分别移到B B、C C、D D、E E各点，各点，B B、C C、D D、E E在以在以Q Q为为圆心的圆周上，则电场力做功圆心的圆周上，则电场力做功 A A从从A A到到B B做功最大做功最大 B B从从A A到到C C做功最大做功最大C C从从A A到到E E做功最大做功最大 D D做功一样大做功一样大D 作业：作业： (1)(1)、（、（2 2）、(4)(4)、（、（5 5）班。班。 拓展型练习部分：拓展型练习部分：1616页第页第1-61-6。
