第二第二节电势与等与等势面面从能量的角度认识电场从能量的角度认识电场酉阳一中酉阳一中 杨凯杨凯 1. 静电力做功的特点静电力做功的特点一. 回 顾2. 静电力做功与电势能改动的关系：静电力做功与电势能改动的关系：3. 电势能电势能EPA = WA-O EPA = q 与引入电场强度类似，物理学中中电势能与电荷的比值来描画电场的能量性质• 电荷在电场中某点的电势能不仅与电场有关，还与电荷量和种类有关所以，电势能不是一个反响电场本身性质的物理量，不能用它来很好的描画电场 4. 电势 电荷在荷在电场中某一点的中某一点的电势能与它能与它的的电荷量的比荷量的比值，叫做，叫做这一点的一点的电势．．定定义式：式：单位：国位：国际单位制中，位制中，电势的的单位是位是 ，符号是，符号是V,1 VV,1 V＝＝1 1 伏特伏特1J/m 对电势概念的了解对电势概念的了解电势电势〔１〕〔１〕电势是表征是表征电场中某点能的性中某点能的性质的物理量，的物理量，仅与与电场中某点性中某点性质有关，与有关，与电场力做功的力做功的值及及试探探电荷的荷的电荷量、荷量、电性无关。
性无关〔〔2 2〕〕电势的的详细值只需在只需在选定了零定了零电势点后才有点后才有意意义，故，故电势是相是相对的电势零点的零点的选取是恣意取是恣意的，但以方便的，但以方便为原那么，假原那么，假设没有特没有特别规定，普定，普通通选无无穷远或大地的或大地的电势为零零〔〔3 3〕〕电势是是标量，在量，在规定了零定了零电势后，后，电场中各中各点的点的电势可以是正可以是正值，也可以是，也可以是负值正值表示表示该点点电势比零高，比零高，负值表示表示该点点电势比零低 沿沿电场线方向，方向，电势降低，降低，假假设以无以无穷远处电势为零零负点点电荷周荷周围各各处的的电势的特点的特点正点正点电荷周荷周围各各处的的电势的特点的特点都都为正，越接近正正，越接近正电荷荷电势越高都都为负，越接近正，越接近正电荷荷电势越低 如下图，如下图，a、、b为某电场线上的两点，那么以为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的选项是下的结论正确的选项是 〔〔 〕〕 A．把正电荷从．把正电荷从a移到移到b，电场力做正功，电，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高荷的电势能减少，电势升高B．把正电荷从．把正电荷从a移到移到b，电场力做负功，电，电场力做负功，电荷的电势能添加，电势降低。
荷的电势能添加，电势降低C．把负电荷从．把负电荷从a移到移到b，电场力做正功，电，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高荷的电势能减少，电势升高D．把负电荷从．把负电荷从a移到移到b，电场力做负功，电，电场力做负功，电荷的电势能添加，电势降低荷的电势能添加，电势降低D Dab 电场中两点电势高低的判别方法电场中两点电势高低的判别方法〔〔1 1〕根据电场力做功来判别〕根据电场力做功来判别〔〔3 3〕根据电场线方向来判别〕根据电场线方向来判别〔〔2 2〕根据电荷电势能的变化来判别〕根据电荷电势能的变化来判别1. 1.在两点间挪动正电荷，电场力做正功电势降；做负功电势升在两点间挪动正电荷，电场力做正功电势降；做负功电势升2.2.在两点间挪动负电荷，电场力做正功电势升；做负功电势降在两点间挪动负电荷，电场力做正功电势升；做负功电势降电场线的方向就是电势降低最快的方向电场线的方向就是电势降低最快的方向1. 1.在两点间挪动正电荷，电势能添加电势升；电势能减小电势降在两点间挪动正电荷，电势能添加电势升；电势能减小电势降2.2.在两点间挪动负电荷，电势能添加电势降；电势能减小电势升在两点间挪动负电荷，电势能添加电势降；电势能减小电势升电势与与场强没有直接关系没有直接关系 如下图，实线为一电场的电场线，如下图，实线为一电场的电场线，A、、B、、C为电场中的三个点，那么以下的结论正确的为电场中的三个点，那么以下的结论正确的选项是选项是 〔〔 〕〕 A．．B．．C．．D．．B BABC (1)(1)定定义电场中中电势一一样的各点构成的面叫做等的各点构成的面叫做等势面面(2)(2)等等势面是面是为了了笼统描画描画电场中各点中各点电势面人面人为画出的曲面画出的曲面等势面等势面(3)(3)等等势面的特点面的特点1. 1.沿着同一等沿着同一等势面挪面挪动电荷荷时静静电力不做功力不做功2.2.两个两个电势不同的等不同的等势面不能相交面不能相交3.3.电场线总是由是由电势高的等高的等势面指向面指向电势低的等低的等势面面4.4.等等势面一定与面一定与电场线垂直，即跟垂直，即跟场强方向垂直方向垂直5.5.等差等等差等势体分布越密体分布越密, ,场强越大越大; ;分布越疏分布越疏, ,场强越小越小 点电荷的电场的等势线点电荷的电场的等势线 点电荷的电场的等势线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 带电导体周围的电场和等势面 (1)(1)定义定义电场中电势一样的各点构成的面叫做等势面电场中电势一样的各点构成的面叫做等势面(2)(2)等势面是为了笼统描画电场中各点电势面人等势面是为了笼统描画电场中各点电势面人为画出的曲面为画出的曲面二、等势面二、等势面(3)(3)等势面的特点等势面的特点1. 1.沿着同一等沿着同一等势面挪面挪动电荷荷时静静电力不做功力不做功2.2.两个两个电势不同的等不同的等势面不能相交面不能相交3.3.电场线总是由是由电势高的等高的等势面指向面指向电势低的等低的等势面面4.4.等等势面一定与面一定与电场线垂直，即跟垂直，即跟场强方向垂直方向垂直5.5.等差等等差等势面分布越密面分布越密, ,场强越大越大; ;分布越疏分布越疏, ,场强越小越小 5. 等势面的用途等势面的用途(1)利用等势面可以笼统地描画电场具有利用等势面可以笼统地描画电场具有能的性质．能的性质．(2)由等势面来绘制电场线．由等势面来绘制电场线．实践中丈量电势比测定场强容易，所以实践中丈量电势比测定场强容易，所以常用等势面研讨电场，先测绘出等势面的外常用等势面研讨电场，先测绘出等势面的外形和分布，再根据电场线与等势面相互垂直，形和分布，再根据电场线与等势面相互垂直，绘出电场线分布，这样就知道了所研讨的电绘出电场线分布，这样就知道了所研讨的电场．场． 【例题】如下图，【例题】如下图，A、、B、、C为匀强为匀强电场中的三点，知这三点的电势分别为电场中的三点，知这三点的电势分别为 A=10V，， B=2V，， C=-6V，试在图上，试在图上画出过画出过B点的等势线和场强的方向〔可用点的等势线和场强的方向〔可用三角板画〕三角板画〕ACB 。