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1、第第4节节 等势面等势面n只与初、末位置有关，只与初、末位置有关，n与路径无关与路径无关n只与初、末位置有关，只与初、末位置有关，n与路径无关与路径无关做正功时电势能减少，做正功时电势能减少，做负功时，电势能增大做负功时，电势能增大W=EP做正功时重力势能减少，做正功时重力势能减少，做负功时，重力势能增大做负功时，重力势能增大W=EP力与速度的夹角小于力与速度的夹角小于90做正功，做正功，大于大于90做负功，做负功，等于等于90不做功不做功力与速度的夹角小于力与速度的夹角小于90做正功，做正功，大于大于90做负功，做负功，等于等于90不做功不做功计算方法：绝对值算、计算方法：绝对值算、 正负判
2、断正负判断电场力的功与重力的功电场力的功与重力的功电势能与重力势能nEPA=WA-0=EqxcosnEPA=Aq（计算方法：带正负号算）n零势能参考面n相对性n系统性n正负代表大小n利用电场力做功比较电荷在两个位置处的电势能的大小nEPA=mghA-0n零势能参考面n相对性n系统性n正负代表大小n利用重力力做功比较物体在两个位置处的重力势能的大小练习练习1、电场中有、电场中有A、B、C、D四点，正电荷四点，正电荷q1从从A移到移到B，电场力，电场力做负功，则做负功，则q1在在A处电势能比处电势能比B处电势能（处电势能（ ）（大或小）；）（大或小）；负电荷负电荷q2从从C移到移到D，电场力做负功
3、，则，电场力做负功，则q2在在C处的电势能处的电势能比比D电势能电势能( ) （大或小）（大或小）2、电场如图所示，比较电场中的、电场如图所示，比较电场中的ABCD四点的电势的大小四点的电势的大小;q在各点具有的电势能的大小；在各点具有的电势能的大小；q在各点具有的电势能的大小在各点具有的电势能的大小ABCDABCD三三 电势电势1.定义定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势叫做这一点的电势,用用表示表示.2.定义式定义式:= 计算方法：带正负号计算。计算方法：带正负号计算。 3.在国际单位制中在国际单位制中,电势的单位
4、是伏特电势的单位是伏特(V),1 V=1 J/C.4.电势是标量电势是标量,只有大小只有大小,没有方向没有方向.电势的数值意义：某点的电势，数值上等于单位正电荷电势的数值意义：某点的电势，数值上等于单位正电荷在该点具有的电势能，等于单位负电荷具有的电势能的负数在该点具有的电势能，等于单位负电荷具有的电势能的负数 EPA=Aq零势能零势能参考面就是参考面就是零电势零电势参考面，常见的有：参考面，常见的有：1、点电荷电场，以无穷远为零电势参考面。、点电荷电场，以无穷远为零电势参考面。2、电场中的接地点、电场中的接地点3、人为规定的点或面、人为规定的点或面练习：练习：已知已知:匀强电场场强匀强电场场
5、强E=4105 N/C，点电荷，点电荷Q1= 4105 C Q2= 2105 C. AO=10cm BO=15cmABO 以以O点为零势能点，点为零势能点，Q1在在A、O、B三点时，三点时， 具有的电势能分别是多少？具有的电势能分别是多少？以以O为零势能点，匀强电场中，为零势能点，匀强电场中，A、O、B三点的电势是多少？三点的电势是多少？与与Q1、Q2是否有关？是否有关？以以B为零势能点，匀强电场中，为零势能点，匀强电场中，A、O、B三点的电势又是多少？三点的电势又是多少？在在A点放入点放入Q2电荷，其电势能多大？电荷，其电势能多大？1、电势是描述电场的能量性质的物理量，由电场自身因素决定，、
6、电势是描述电场的能量性质的物理量，由电场自身因素决定，与电场中的检验电荷无关。与电场中的检验电荷无关。场强是描述电场的力的性质的物理量，由电场自身因素决定，场强是描述电场的力的性质的物理量，由电场自身因素决定，与电场中的检验电荷无关。与电场中的检验电荷无关。注意注意:2、电势的高低与零电势的选择有关，具有、电势的高低与零电势的选择有关，具有相对性相对性。正负代表大小（高低）正负代表大小（高低） 5V2V0V5V3、电场线指向电势降低的方向，沿电场线方向，电势降低。、电场线指向电势降低的方向，沿电场线方向，电势降低。电场线密集区场强大，电场线稀疏区场强小。电场线密集区场强大，电场线稀疏区场强小。
7、电势与场强n描述电场本身的能量性质的量n由电场自身决定，与检验电荷无关n=EP/q V 1 V=1 J/C 计算方计算方法：带正负号计算法：带正负号计算n真空中点电荷n相对性零电势 标量 正负代表大小 n沿电场线电势降低n描述电场本身的力的性质的量n由电场自身决定，与检验电荷无关nE=F/q N/C V/mn真空中点电荷n矢量n电场线密集场强大，稀疏则场强小电场线对电场的描述n描述力的性质描述力的性质 疏密程度反映唱的强弱、切线方向为该处唱的方向疏密程度反映唱的强弱、切线方向为该处唱的方向n描述能的性质描述能的性质 沿电场线方向电势降低沿电场线方向电势降低思考：思考：如何利用电场力做功，找到电
8、场中电势相等的点？如何利用电场力做功，找到电场中电势相等的点？匀强电场中，电势相等的点，构成什么图形？匀强电场中，电势相等的点，构成什么图形？ 将电荷将电荷Q1 从从O1、O2处移到处移到B点电场力做功，与从点电场力做功，与从O处移到处移到B点做的功是否相同？电势能的变化是否相同？点做的功是否相同？电势能的变化是否相同？以以B为零势能参考面，为零势能参考面，Q1在在O、O1、O2三点具有的电势能三点具有的电势能是否相同？是否相同？匀强电场在匀强电场在O、O1、O2三点的电势是否相同？能找到其它三点的电势是否相同？能找到其它电势相同的点么？电势相同的点么？ABOO1O2等势面n1.等势面等势面:
9、电场中电势相等的点构成的面叫等势面电场中电势相等的点构成的面叫等势面思考：匀强电场、点电荷电场的等势面有什么共同特点？思考：匀强电场、点电荷电场的等势面有什么共同特点？思考：在等势面上移动电荷，电场力对电荷是否做功？思考：在等势面上移动电荷，电场力对电荷是否做功？n2.等势面的特点等势面的特点 (1)等势面一定与电场线等势面一定与电场线垂直垂直,即跟场强的方向垂直即跟场强的方向垂直. (2)电场线总是由电场线总是由电势高电势高的等势面指向的等势面指向电势低电势低的等势面的等势面. (3)在同一等势面上移动电荷时在同一等势面上移动电荷时,电场力做功为零电场力做功为零.（4）电场线密集处，等差等势
10、面也密集）电场线密集处，等差等势面也密集探究任务探究任务：近似画出两个等量点电荷的电场中的：近似画出两个等量点电荷的电场中的等势面等势面注意n实际测量电势比测量电场强度容易，所以常用等势面研究电场。n绘制等势面后，再画出电场线 思考思考 怎样根据等势面画电场线？怎样根据等势面画电场线？小结：n电场力做功特点，电场力做功的计算、正负功判断；n电场力做功与电势能的关系；n电势能及电势能大小计算、正负的判断；n电势及电势高低的判断。n电场线与等势面1、下列关于等势面的说法中正确的是、下列关于等势面的说法中正确的是( )A.电荷在等势面上移动时电荷在等势面上移动时,不受电场力作用不受电场力作用,所以说
11、所以说电场力不做功电场力不做功B.等势面上各个点的场强大小相等等势面上各个点的场强大小相等C.等势面一定跟电场线在相交处垂直等势面一定跟电场线在相交处垂直D.两个等势面永不相交。两个等势面永不相交。2、下列关于等势面的说法中正确的是、下列关于等势面的说法中正确的是( )nA、正电荷由高电势等势面移到低电势等势面，、正电荷由高电势等势面移到低电势等势面，电场力做正功电场力做正功nB、负电荷由高电势等势面移到低电势等势面，、负电荷由高电势等势面移到低电势等势面，电场力做正功电场力做正功nC、负电荷由低电势等势面移到高电势等势面，、负电荷由低电势等势面移到高电势等势面，电场力做正功电场力做正功nD、
12、正电荷由低电势等势面移到高电势等势面，、正电荷由低电势等势面移到高电势等势面，电场力做正功电场力做正功3、画出电场线或等势线，并对等势线做电势高低的标注、画出电场线或等势线，并对等势线做电势高低的标注电场线电场线等势面等势面010V-10VA 0VB 1VC 0VD匀强电场中的四个点匀强电场中的四个点-10V-10V-10V-4V孤立点电荷电场中四个点孤立点电荷电场中四个点4.关于电势关于电势,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电势点时,电场力所做的功电场力所做的功B.电场中某点的电势等于单
13、位负电荷由该点移动到零电场中某点的电势等于单位负电荷由该点移动到零电势点时电势点时,电场力所做的功电场力所做的功C.由于电势是相对的由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势所以无法比较电场中两点的电势高低高低D.电势是描述电场能的性质的物理量电势是描述电场能的性质的物理量5.如图如图1-4-1所示为某个电场中的部分电场线所示为某个电场中的部分电场线,把把A B两点的场强分别记为两点的场强分别记为EA EB,把把A B两两点的电势分别记为点的电势分别记为A B,则则( )A.AB,EAEBB.AB,EAB,EAEBD.AEB6.如图如图1-4-2所示所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有
14、在点电荷电场中的一条电场线上依次有A B C三点三点,分别把分别把+q和和-q的试探电荷依次放在三点上的试探电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是关于它所具有的电势能的正确说法是( A.放上放上+q时时,它们的电势能它们的电势能EpAEpBEpCB.放上放上+q时时,它们的电势能它们的电势能EpAEpBEpBEpCD.放上放上-q时时,它们的电势能它们的电势能EpAEpBEpC7.如图如图1-4-3所示所示,虚线圆是某静电场中的等势面虚线圆是某静电场中的等势面,其电势分别其电势分别为为a b和和c.一带正电粒子射入电场中一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹如实其运动轨迹如实线线KLMN所示所示,由图可知由图可知( )A.粒子从粒子从K到到L的过程中的过程中,电场力做负功电场力做负功;电势能增加电势能增加B.粒子从粒子从L到到M的过程中的过程中, 电场力做负功电场力做负功;电势能增加电势能增加C.粒子从粒子从K到到L的过程中的过程中, 电势能增加电势能增加;动能减少动能减少D.粒子从粒子从L到到M的过程中的过程中, 动能减少动能减少;电势能增电势能增
