1、2 电势与等势面电势与等势面第第2章章 电势能与电势差电势能与电势差新课引入新课引入新课引入新课引入如图，电荷是怎么被加速的呢？又是什么能转化为试探电荷的动能呢？思考思考内容讲解内容讲解一、电一、电 势势 取B点为零电势点，将两个所带电荷量分别为q1、q2的正电荷，沿电场线从A点移动到B点，静电力做功分别为q1Ed，q2Ed，那么，q1在A点电势能为 q1Ed，q2在B点电势能为 q1Ed。结论：电荷在电场中某点的电势能与其电荷量之比与该电荷无关，只与电场本身有关。电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量之比称为该点的电势。1 V 1 J/C2.标量标量:正负代表高低正负代表高低一、电一、电 势势
2、4.电势具有相对性：确定电势电势具有相对性：确定电势,应先规定电场中某处的电势为零。应先规定电场中某处的电势为零。(通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零。通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零。)6.与电场线的关系：与电场线的关系：沿沿电场线方向电势降低。电场线方向电势降低。一、电一、电 势势7.计算时计算时EP、q都带正负号。都带正负号。思考思考在上面关于电势能和电势的讨论及插在上面关于电势能和电势的讨论及插图中图中,我们一直把试探电荷我们一直把试探电荷q当作正电荷处当作正电荷处理。请把理。请把q当做负电荷当做负电荷,重复以上讨论。其重复以上讨论。其结果与上面的结果是否一致结果与上
3、面的结果是否一致?一、电一、电 势势高度和电势高度和电势 重力场中，同一物体重力场中，同一物体在不同位置，在不同位置，Ep不同。不同。电场中，同一电荷在电场中，同一电荷在电场中的不同位置，电场中的不同位置，EP不同。不同。不同物体在同一位置，不同物体在同一位置，Ep正比于质量正比于质量m不同电荷在同一位置，不同电荷在同一位置，EP正比于电量正比于电量qEp/m=gh，h只与相对只与相对位置有关位置有关 一、电一、电 势势二、等势面二、等势面1.1.等势面：等势面：电场中电势相同的点所构成的面。电场中电势相同的点所构成的面。通常相邻等势面之间的电势差相等。通常相邻等势面之间的电势差相等。(称为等
4、差等势面）称为等差等势面）2.2.典型电场的等势面典型电场的等势面不同电场的等势面特点是不一样。不同电场的等势面特点是不一样。点电荷电场的等势面两个等量同种点电荷的等势面二、等势面二、等势面地理上的等高线对 比两个等量异种点电荷的等势面二、等势面二、等势面地理上的等高线对比带等量异种电荷的平行板二、等势面二、等势面匀强电场的等势面3.等势面的特点等势面的特点（1 1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功。）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功。（2 2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。较低的
5、等势面。（3 3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏。场线疏。（4 4）不同等势面在空间不相交、不相切。）不同等势面在空间不相交、不相切。（5 5）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等）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，势面，匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均匀的平面。匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均匀的平面。二、等势面二、等势面项目重 力 场电 场定义 场强（矢量）场力势（标量）势差（标量）地球附近的引力场存在于电荷周围的场重力场强度g=G/m，方向：竖直向下电场强度E=F/q
6、，方向：正电荷在该点所受电场力方向重力G=mg电场力F=qE高度差hAB=hA hB，与参考点选取无关电势差UAB=A-B，与参考点选择无关高度h与参考点的选取有关，具有相对性电势与参考点的选取有关，具有相对性三、重力场和电场的比较三、重力场和电场的比较项目重 力 场电 场势能（标量）做功特点场力做功与势能变化的关系 重力势能EP=mgh，与参考平面选取有关电势能=q，与参考平面选取有关力做正功，重力势能减少；力做负功，重力势能增加WAB=EP A-EPB 力做正功，电势能减少；力做负功，电势能增加。WAB=EA-EBWAB=mghAB 只与始、末位置有关，与路径无关WAB=qUAB 只与始、
7、末位置有关，与路径无关三、重力场和电场的比较三、重力场和电场的比较典题剖析典题剖析例1 在匀强电场中把电荷量为2.010-9C 的点电荷从A 点移动到B 点，静电力做的功为1.6 10-7J。再把这个电荷从B 点移动到C 点，静电力做的功为-4.010-7J。(1)A、B、C 三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？(2)根据以上结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C 三点可能的位置。典题剖析典题剖析例1 在匀强电场中把电荷量为2.010-9C 的点电荷从A 点移动到B 点，静电力做的功为1.6 10-7J。再把这个电荷从B 点移动到C 点，静电力做的功为-4.010-7J。(1)A、B
8、、C 三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？典题剖析典题剖析解:(1)电荷从A点移动到B点，静电力做正功，所以A点电势比B点电势高。电荷从B点移动到C点，静电力做负功，所以C点电势比B 点电势高。但C、B之间电势差的绝对值比A、B 之间电势差的绝对值大，所以C点电势最高，A点电势次之，B点电势最低。例1 在匀强电场中把电荷量为2.010-9C 的点电荷从A 点移动到B 点，静电力做的功为1.6 10-7J。再把这个电荷从B 点移动到C 点，静电力做的功为-4.010-7J。(2)根据以上结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C 三点可能的位置。典题剖析典题剖析解:(2)电场分布示意图和A
9、、B、C 三点可能的位置如图所示。例2 一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面。不计粒子重力，下列说法中正确的是()A.该粒子一定带正电B.四个等势面中a等势面的电势一定最低C.该粒子由A到B过程中动能一定逐渐减小D.该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐减小D典题剖析典题剖析课堂小结课堂小结电势电势定义：定义：公式：公式：特点：特点：1.电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。2.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫该点的电势。1.标量：正负代表高低。2.电势具有相对性。3.电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。4.沿电场线方向电势降低。课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结敬请各位老师提出宝贵意见！
