鲁科版物理高中必修第三册课件2.2 电势与等势面

第2章第2节 电势与等势面 内容索引0102基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升03学以致用•随堂检测全达标 课标要求1.了解电势的含义,知道其定义式、单位。(物理观念)2.理解等势面的概念,了解几种典型电场的等势面的分布。(物理观念)3.通过电势的定义,了解类比推理的方法,能在熟悉的情境中运用等势线模型解决问题。(科学思维) 基础落实•必备知识全过关 一、电势1.定义:电荷在电场中某点的与它的电荷量之比。2.公式:φ=。3.单位:,符号为。4.特点(1)相对性:首先要规定电场中电势为零的位置(零电势点),然后才能确定各点的电势值。(2)标量性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正、负。5.与电场线的关系:沿电场线方向电势逐渐。电势能伏特V降低 二、等势面1.定义:电场中的点构成的面。2.等势面的特点(1)因为同一电荷在等势面上任意两点的电势能相等,所以电荷在等势面上移动时静电力(选填“做功”或“不做功”)。(2)等势面与电场线。(3)电场线与等势面垂直,方向由的等势面指向的等势面。电势相等不做功处处垂直电势高电势低 想一想如图所示,在点电荷形成的电场中有A、B、C三点,若将单位正电荷由A点移动到C点静电力做功为WAC,将单位正电荷由B点移动到C点静电力做功为WBC,而WAC=WBC,则A、B两点的电势有什么关系?单位正电荷从A点移动到B点的过程中,静电力做功情况如何? 易错辨析判一判(1)某电场中,A点的电势φA=3V,B点的电势φB=-4V,则φA>φB。()(2)根据电势的定义式得,电荷q的电荷量越大,电势越低。()(3)电荷在电势越高的位置电势能越大。()√×电势是电场本身的属性,定义式中q为试探电荷,电势与试探电荷q无关。×正电荷在电势越高处电势能越大,负电荷在电势越高处电势能越小。 (4)电荷在等势面上移动时,由于不受静电力的作用,所以静电力不做功。()(5)等势面是实际存在的面。()×电荷在等势面上移动时,所受静电力的方向与运动方向垂直,静电力不做功。×等势面是人为将电势相等的各点连成的面,实际不存在。 即学即用练一练关于静电场中某点电势的正、负,下列说法正确的是()A.电势的正、负取决于把电荷从零电势点移动到该点的过程中静电力所做功的正、负B.电势的正、负取决于场源电荷的正、负,若该点处在正电荷周围的静电场中,其电势一定为正,与零电势点的选取无关C.电势的正、负取决于零电势点的选取,负电荷形成的电场中某点的电势也可能为正D.电势的正、负取决于该点所放试探电荷的正、负 答案C解析对于某一确定的静电场而言,其中各点电势的高低分布是确定的,与该点放不放电荷,所放电荷的电性及电荷量均无关,A、D错误;由于电势具有相对性,电场中某一点电势的正、负与零电势点的选取有关,B错误,C正确。 重难探究•能力素养全提升 探究一对电势的理解及电势高低的判断[情境探究]如图所示的匀强电场,电场强度为E,取O点为零电势能点,A点距O点为l,AO连线与电场线的夹角为θ。(1)电荷量分别为q和2q的试探电荷分别放在A点时所具有的电势能为多少?(2)电势能与电荷量的比值各是多少?要点提示(1)由EpA-EpO=WAO=Eqlcosθ得,电荷量为q和2q的试探电荷在A点的电势能分别为Eqlcosθ、2Eqlcosθ;(2)电势能与电荷量的比值相同,都为Elcosθ。 [知识归纳]1.对电势的理解特点理解相对性电势是相对的,电场中某点的电势大小与零电势点的选取有关,通常将离场源电荷无穷远处,或地球表面选为零电势点固有性电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与在该点是否放有电荷及所放电荷的电荷量和电势能均无关标量性(1)电势是只有大小、没有方向的标量;(2)在规定了零电势点后,电场中各点的电势可能是正值,也可能是负值,正值表示该点的电势高于零电势,负值表示该点的电势低于零电势;(3)电势的正负只表示大小,不表示方向 2.电势高低的判断方法判断角度判断方法依据电场线方向顺着电场线的方向电势越来越低依据静电力做功在两点间移动正电荷,如果静电力做正功,则电势降低;如果静电力做负功,则电势升高。在两点间移动负电荷,如果静电力做正功,则电势升高;如果静电力做负功,则电势降低依据场源电荷的正负取无限远处电势为0,正(负)电荷周围电势为正(负),靠近正(负)电荷处电势高(低)依据电势能的大小正电荷在电势较高处电势能较大,负电荷在电势较低处电势能较大 [应用体验]典例1将一个正电荷从无穷远移入电场中的M点,电势能减少8.0×10-9J;若将另一个带等量电荷量的负电荷从无穷远移入电场中的N点,静电力做负功为9.0×10-9J,则下列选项正确的是()A.φM0C.φN0 答案C规律方法利用计算电势时,一定将三个物理量的正、负号都代入运算。 针对训练1如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是()A.电势关系为φA>φB,电场强度大小关系为EA>EBB.电势关系为φA