創(chuàng)新設計學年高中物理魯科選修第章電勢與等勢面

第2節(jié)電勢與等勢面1．知道電勢的概念，知道電勢和電場強度是反映電場性質(zhì)的兩個物理量．2．知道等勢面的概念．能畫出點電荷、兩個等量同種電荷和兩個等量異種電荷產(chǎn)生的電場的等勢面．知道電荷在任何一個等勢面上運動時電場力都不做功．3．了解尖端放電現(xiàn)象．知道避雷針的原理．有將物理知識應用于生活和生產(chǎn)實踐的意識，培養(yǎng)運用物理知識解決實際問題的能力．4．知道同一事物可以用多種方式、從不同角度來描述.比值

伏特

V

標量

降低

電勢

正、負電荷

吸引

失去電荷

一、電勢高低的判斷方法1．電場線法沿電場線方向，電勢越來越低．2．場源電荷判斷法離場源正電荷越近的點，電勢越高；離場源負電荷越近的點，電勢越低．3．做功判斷法靜電力對正電荷做正功，電荷從高電勢向低電勢移動，靜電力對負電荷做正功，電荷從低電勢向高電勢移動．反之，靜電力對正電荷做負功，電荷從低電勢向高電勢移動，靜電力對負電荷做負功，電荷從高電勢向低電勢移動．另外，如果把電荷從一點移到另一點，靜電力做功為零，則這兩點電勢相等．4．根據(jù)公式Ep＝qφ判斷：設φA＞φB.當q＞0時，qφA＞qφB，即EpA＞EpB.當q＜0時，qφA＜qφB，即EpA＜EpB.可總結為：正電荷在電勢高的地方電勢能大，在電勢低的地方電勢能?。撾姾稍陔妱莞叩牡胤诫妱菽苄。陔妱莸偷牡胤诫妱菽艽螅?、對等勢面的正確理解1．等勢面的特點(1)在等勢面內(nèi)任意兩點間移動電荷，電場力不做功．(2)在空間中兩等勢面不相交．(3)電場線總是和等勢面垂直，且從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面．(4)在電場線密集的地方，等差等勢面密集；在電場線稀疏的地方，等差等勢面稀疏．(5)等勢面是為描述電場的性質(zhì)而假想的面．(6)等勢面的分布與零電勢點的選取無關．2．等勢面的應用(1)由等勢面可以判斷電場中各點電勢的高低及差值．(2)由等勢面可以判斷靜電力對移動電荷做功的情況．(3)已知等勢面的形狀分布，可以繪制電場線．(4)由等差等勢面的疏密，可以比較不同點場強的大?。?．等勢面與電場線的區(qū)別與聯(lián)系電場線等勢面物理意義形象描述電場強度的分布形象描述電場中各點電勢的分布來源從正電荷發(fā)出，終止于負電荷電場中電勢相同的各點構成的面圖線特點帶箭頭的不閉合的曲線，兩電場線不相交可以閉合，也可以不閉合，不同等勢面不相交描述電場曲線上某一點的切線方向為場強方向，疏密表示場強大小曲線上某一點指向低電勢，等勢面的垂線方向為場強方向，等差等勢面的疏密表示場強大小做功情況電荷沿電場線移動時電場力必做功電荷沿等勢面移動時電場力不做功聯(lián)系(1)沿電場線方向電勢降低(2)電場線與等勢面垂直(3)由一種圖線可畫出另一種圖線【典例1】

將帶電荷量為6×10－6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了3×10－5J的功，再從B移到C，電場力做了1.2×10－5J的功，則(1)電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？(2)如果規(guī)定A點的電勢為零，則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少？B點和C點的電勢分別為多少？(3)如果規(guī)定B點的電勢為零，則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少？A點和C點的電勢分別為多少？解析(1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋1.2×10－5)J＝－1.8×10－5J.可見電勢能增加了1.8×10－5J.(2)如果規(guī)定A點的電勢為零，由公式得該電荷在B點的電勢能為EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝3×10－5J.同理，C點的電勢能為EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5J.答案見解析【變式1】如圖2－2－2所示杠，真咐空中營等量煮異種剖點電塵荷放彈置在M、N兩點壁，在MN的連蚊線上咳有對徹稱點a、c，MN連線取的中帶垂線濾上有佛對稱年點b、d，則頑下列沉說法這正確清的是()．A．a(chǎn)點場江強與c點場覺強一湊定相然同B．a(chǎn)點電絨勢一臥定低笨于c點電矮勢C．負董電荷冶在c點電石勢能森一定室大于拾在a點電傅勢能D．正筒電荷畢從d點移溝到b點電譽場力妄不做余功解析根據(jù)洽真空些中等古量異沫種點找電荷咬電場宜線分盤布特質(zhì)點，仇在MN的連叫線上嫂對稱廈點a、c場強離一定竟相同助，故A正確征；因始沿著遺電場蛇線方起向電斜勢逐伏漸降但低，浪但電碰場方容向未壞知，備則a點電叢勢不圾一定野低于c點電嘆勢，摘故B錯誤余；電程荷從a點移傘到c點，蒼電場稈力做坊功正朗負未胡知，源則不勵能判艱斷電喘勢能吼增減箏，負仍電荷螞在c點電聯(lián)勢能厭不一闖定大板于在a點電貓勢能帥，故C錯誤?。欢鳰N連線邊的中仰垂線關是等信勢線抱，其義上的猶對稱筒點b、d電勢許相等最，則園正電劇荷從d點移狐到b點電堡場力猶不做姥功，告故D正確凡．答案AD【典例2】位于A、B處的聞兩個請帶有反不等棋量負煎電的拔點電睜荷在翼平面性內(nèi)電逗勢分匠布如憂圖2－2－3所示風，圖哄中實埋線表濤示等攀勢線飯，則()．A．a(chǎn)點和b點的罪電場紹強度由相同B．正頁電荷貪從c點移遭到d點，擱電場級力做維正功C．負忘電荷頑從a點移章到c點，蒙電場造力做切正功D．正表電荷篩從e點沿疤圖中鮮虛線慢移到f點，現(xiàn)電勢哲能先膝減小林后增洲大解析a、b兩點顯場強極方向牽不同磚，A錯．c點電夸勢低桐于d點，頃正電灘荷從c點移慕到d點，趁即正汪電荷辛向高償電勢午處移魂動、梯電場非力做舌負功性，B錯．a(chǎn)點電孟勢低致于c點，鹽從a到c，把階負電航荷向膠高電沖勢處須移動肯，電佛場力普做正蠢功，C對．榮從e到f，電據(jù)勢先探變低頭后變疑高，販故沿蜓此方病向移痕動正埋電荷英，電秤場力誦先做征正功雜，后帆做負藍功，種電勢耀能先買減小廈后增拋大，D對．答案CD借題倡發(fā)揮等勢旋面的密應用(1僅)利用護等勢命面和必電場替線垂您直以怪及沿績電場駐線電帶勢降時低的唯特點獄可判度斷電民場線民的方兄向．(2芬)利用桶等勢毛面的誦密集筐程度饅也可難以比潮較場爐強大障小，奸密大摟疏小腸．(3盜)在等醬勢面圈上移弊動電并荷時閱，或匹者帶績電粒壺子從良一個芳等勢群面運行動又懸返回售到這食個等凳勢面耳上時敞，電基場力浮均不際做功外．【變式2】如圖2－2－4所示湖，某濫區(qū)域績電場搞線左檢右對波稱分贈布，M、N為對擋稱線征上的益兩點貓．下遵列說尊法正是確的紐奉是()．A．M點電激勢一紫定高黑于N點電威勢B．M點場獲強一絮定大笑于N點場障強C．正專電荷挖在M點的小電勢秀能大玩于在N點的浸電勢糞能D．將明電子珠從M點移且動到N點，唉電場耍力做務正功解析沿電跪場線飛方向區(qū)，電肯勢降的低，攀所以M點電親勢一訪定高剝于N點電只勢，A正確俱；電鳥場線供的疏尊密程野度表撇示電順場的濕強弱球，由笑題圖潮可知河，M點場泉強一娃定小安于N點場億強，B錯；盛正電紫荷q在M點的蠻電勢闖能EpM＝qφM，在N點的鼓電勢頭能EpN＝qφN，由韻于φM＞φN，所銷以EpM＞EpN，C正確虧；電箱子在柔電場潛中受束電場王力的嚼方向無沿NM指向M，故終從M移動偉到N，電融場力證做負克功，D錯誤做．答案AC2．設厘電荷愧只受擔電場追力的撓作用推，則隔下述治說法嫂正確蝦的是()．A．負矮電荷晶只能澡朝著悟電勢竿能減事小的范地方繡運動B．正伴電荷涂只能躬朝著典電勢津低的僚地方砍運動C．初改速度杯為零叢的負鉤電荷喚一定伍朝著通電勢經(jīng)能減制小的飽地方刺運動D．初拿速度享為零跳的正茫電荷鏟一定敘朝著青電勢勻降低賄的地寸方運軌動電勢嶼高低祥的判險斷3．一申個帶搖電粒耐子在胃勻強港電場盟中運帆動的調(diào)軌跡茶如圖2－2－6中曲婆線AB所示擁，平優(yōu)行的母虛線a、b、c、d表示習該電蘆場中龜?shù)乃脑韨€等黨勢面派．不絕計粒想子重亡力，令下列蔽說法者中正嫌確的見是()．A．該盞粒子朗一定綱帶正普電B．四輔個等左勢面阿中a等勢拋面的孝電勢對一定勒最低C．該辟粒子鵲由A到B過程亡中動賞能一掙定逐悼漸減循小D．該長粒子鑰由A到B過程蜜中電媽勢能厲一定稅逐漸現(xiàn)減小解析由粒暴子的爛運動打軌跡升可