第2章 第2节 电势与等势面.pptx
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高中物理 第2章第2节 电势与等势面课件 鲁科版选修3-1
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(2)计算法：由公式 φ＝Eqp计算各点电势的大小， 计算时要代入 Ep 与 q 的正负号．注意 φ 的正负表示 大小．
温馨提示：电场中某点电势的高低与电场强度 的大小无关，即电势高处电场强度不一定大．
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1．将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，电势
能减少了8.0×10－9 J，若将另一等量的负电荷从无穷远
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(4)由等差等势面的疏密，可以比较不同点场强的大小．
电场线
等势面
物理意义
形象描述电场强度的分布
形象描述电场中各点电势的分 布
来源
从正电荷发出，终止于负 电场中电势相同的各点构成的
电荷
面
图线特点
带箭头的不闭合的曲线， 可以闭合，也可以不闭合，不
两电场线不相交
同等势面不相交
描述 电场
曲线上某一点的切线方向 为场强方向，疏密表示场 强大小
分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的
是
()
图2-2-3
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曲线上某一点指向低电势，等 势面的垂线方向为场强方向， 等差等势面的疏密表示场强大 小
做功情况
电荷沿电场线移动时电场 电荷沿等势面移动时电场力不
力必做功
做功
(1)沿电场线方向电势降低
联系 (2)电场线与等势面垂直
(3)由一种图线可画出另一种图线
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2．如图2－2－3所示，某区域电场线左右对称
答案：不是，它是一根避雷针，起到尖端放电 防止建筑物被雷击的作用．
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新知梳理
一、电势 1．概念：电荷在电场中某点的电势能与它的电 荷量的2．__比公__值式__和，单叫位做：该电点势的的电定势义．公式为_φ_＝__E_q_p_， 国际单位是_伏__特__，符号是_V_.
第二节电势与等势面
二、等势面
电场中电势相等的点构成的面叫等势面 点电荷形成的电场，等势面是以点电荷为圆心的同心球面
等势面有什么性质？
等势面的几个性质：
（1）在等势面上移动电荷，电场力做功为零； （2）等势面与电场线处处垂直； （3）等势面间的疏密程度表示了场强的大小；等势面的法线表示了 电场的方向， （4）电场线的方向是电势降低的方向。
（5）匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均匀的平面；
3.几种常见电场的等势面分布图谱：
三、尖端放电
1、电荷在表面具有凸出尖端的带电导体上的分布： 电荷有趋尖端性，即尖端电荷密度最大，场强很大
2、尖端放电： 带电较多的导体，尖端部位场强可大到使周围空气发生电离 而引起放电的程度，这就是尖端放电现象。
一、电势
第二节 电势与等势面
1、电势定义：电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值，
叫做该点的电势 2、电势表达式：
Ep Aq
上式表明：电场中某点电势在数值在等于单位正电荷在该点
具有的电势能
3、电势的单位： 国际单位制 伏特 V
注意： 1、电势是标量
1V = 1J/C
2、电势是从匀强电场中得出的结论，对非匀强电场也适用
3、电势具有相对性,通常选距离电荷无穷远处为零势能位 置，在实际问题中也常选地球（线的方向电势越来越低 （2）由电势和电势能的关系来判断：先由电场力做功 情况判断电势能的变化，再由电势和电势能的关系来 判断电势的升降情况。 （3）根据场源电荷的电场来判断。离场源正电荷越近 的点，电势越高，离场源负电荷越近的点，电势越低。
3、尖端放电现象的应用： 避雷针就是应用尖端放电原理来防止雷击造成危害的。
4、避雷针的防雷击原理：
2.2 静电力做功与电势能、电势与等势面 课件(共28张PPT)
重力势能；
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第2章 电势能与电势差
第2节 电势与等势面
1 电势
在场强为E＝10 V/m的匀强电场中，有A、B两点，且它们
的距离为d＝10 cm，现有不同的电荷放在A点，求它们在A点的
电势能，并填入下列表中．(选B点为零电势能点)
电荷 q
q1＝2 C
q2＝3 C
q3＝－6 C
鲁科版 （2019版） 必修3
第2章 电势能与电势差
第1节 静电力做功与电势能
一、电场力做功特点
m
重力做功特点：
电场力做功特点：
与运动路径无关；
跟始末高度差成正比；
与运动路径无关；
跟▪▪；
二、电势能
回忆： 重力做功与重力势能的关系：
重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加；
WAB=EpA-EpB=mghA-mghB=-∆Ep
4×10-8 J； 在 B 点时，电势能为 6×10-8 J。 求：
（1）计算并比较 A、B 两点的电势高低。
（2）若电荷量为 -2×10-9 C 的试探电荷分别
在 A、B 两点，其电势能分别为多少？
（3）正、负电荷在电场中具有的电势能大小
与电势高低有何关系？
4 例题
1、真空中某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点
定义式
标量
决定因素
k
Q
r
1 电势
如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的
结论正确的是 （
）
A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势
能减少，电势升高;
B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势
能增加，电势降低;
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第2章 电势能与电势差
第2节 电势与等势面
1 电势
在场强为E＝10 V/m的匀强电场中，有A、B两点，且它们
的距离为d＝10 cm，现有不同的电荷放在A点，求它们在A点的
电势能，并填入下列表中．(选B点为零电势能点)
电荷 q
q1＝2 C
q2＝3 C
q3＝－6 C
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第2章 电势能与电势差
第1节 静电力做功与电势能
一、电场力做功特点
m
重力做功特点：
电场力做功特点：
与运动路径无关；
跟始末高度差成正比；
与运动路径无关；
跟▪▪；
二、电势能
回忆： 重力做功与重力势能的关系：
重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加；
WAB=EpA-EpB=mghA-mghB=-∆Ep
4×10-8 J； 在 B 点时，电势能为 6×10-8 J。 求：
（1）计算并比较 A、B 两点的电势高低。
（2）若电荷量为 -2×10-9 C 的试探电荷分别
在 A、B 两点，其电势能分别为多少？
（3）正、负电荷在电场中具有的电势能大小
与电势高低有何关系？
4 例题
1、真空中某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点
定义式
标量
决定因素
k
Q
r
1 电势
如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的
结论正确的是 （
）
A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势
能减少，电势升高;
B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势
能增加，电势降低;
电势和等势面PPT课件
1、定义：
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。
2、定义式：
EP
q
（EP及q含符号）
电势能 EP q
重力势能 EP mgh来自电势 高度 h
3、单位：伏特，符号为V 4、电势只有大小，没有方向，是标量 5、电势具有相对性
电势是相对于零势能参考点的， 一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
（2）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
（3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电 场线疏
（4）不同等势面在空间不相交、不相切
类比地理等高线
等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。
是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个 等势面（电势为零），从正电荷到负电荷的连线 上电势逐渐降低。
等势面是两簇对称曲面，向两侧电势逐渐降低， 以中点对称的两点电势相等。
等势面越密集的地方， 电场强度越大。
等势面是与电场线垂直，间隔相等，相互平 行的一簇平面。
关于等势面，正确的说法是（ C ） D
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不 做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的
是（BC）
A、电势ψA> ψB 场强EA>EB B、电势ψA> ψB 场强EA<EB
C、将+q由A点移到B点，电场力做正功 D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
E
B
A
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
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。
2、定义式：
EP
q
（EP及q含符号）
电势能 EP q
重力势能 EP mgh来自电势 高度 h
3、单位：伏特，符号为V 4、电势只有大小，没有方向，是标量 5、电势具有相对性
电势是相对于零势能参考点的， 一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
（2）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
（3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电 场线疏
（4）不同等势面在空间不相交、不相切
类比地理等高线
等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。
是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个 等势面（电势为零），从正电荷到负电荷的连线 上电势逐渐降低。
等势面是两簇对称曲面，向两侧电势逐渐降低， 以中点对称的两点电势相等。
等势面越密集的地方， 电场强度越大。
等势面是与电场线垂直，间隔相等，相互平 行的一簇平面。
关于等势面，正确的说法是（ C ） D
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不 做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的
是（BC）
A、电势ψA> ψB 场强EA>EB B、电势ψA> ψB 场强EA<EB
C、将+q由A点移到B点，电场力做正功 D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
E
B
A
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
【公开课件】第二节电势与等势面
第二节 电势和等势面
三、尖端放电 带电多的导体，在尖端部位，场强可以大到使周围的
空气发生电离而引起放电的程度，这就是尖端放电现象。
第二节 电势和等势面
【例题】如图所示，A、B、C是电场中的三点，将1C的正 电荷分别从A、C移动到B时，电场力所做的功分别为10J、 -5J，以B为电势参考点，则A、C两点的电势分别为多少？
第二节 电势、电势差和等势面
思考
设有一个电场强度为E的匀强电场，
取电荷在其中C点的电势能为零。
.A d
.C
不同点电荷在A点的电势能如何表示？q1 q2
E 能否找出只与电场有关的物理量？源自q1Ed q2 Ed Ed
q1
q2
一.电势 1、定义：
电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的 比值，叫做该点的电势。
场强的方向垂直。 3.等势面不相交。 4.等势面愈密(即间距愈小)的区域，场强愈大。
例、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V， ψB= -200 V，把电荷q= -1.5×108C由A点移到B点，电场力做了多少功？
电势能是增加还是减少，增加或者减少 多少？
WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加，增加1.5×10-5J
电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。
【约定】 为了使等势面能够反映电场的强弱， 通常使相邻等势面之间的电势差相等。
1、匀强电场的等势面
2、点电荷等势面
3、等量异点电荷等势面
4、等量同号点电荷等势面
5、带电导体周围的电场和等势面
等势面的性质 1.沿着同一等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。 2.在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的，即跟
【答案】 A 10V C 5V
第2节-电势与等势面
第2节-电势与等势面-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第2节电势与等势面核心素养物理观念科学思维1.了解电势的含义，知道其定义式、单位。
2.理解等势面的概念，知道电场线一定垂直等势面，了解几种典型电场的等势面的分布。
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。
知识点一电势[观图助学]1.定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
2.公式：φ＝Epq。
3.单位：伏特，符号是V。
4.特点(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的零电势点的位置有关。
(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降低。
[思考判断](1)电场线密集处场强大，电势高。
(×)(2)某点的电势为零，电荷在该点的电势能一定为零。
(√)(3)某一点的电势为零，其场强一定为零。
(×)知识点二等势面[观图助学]类比左右两图共同点有哪些1.定义：电场中电势相同的各点构成的面。
2.等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功(选填“做功”或“不做功”)。
(2)等势面一定跟电场线垂直，即跟电场强度的方向垂直。
(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(4)两不同等势面不相交。
[思考判断](1)电荷在等势面上移动时，由于不受电场力的作用，所以电场力不做功。
(×)(2)点电荷的电场中，在同一等势面上各点的场强大小相等。
(√)(3)等势面是实际存在的面。
(×)(4)电场线一定垂直于等势面。
(√)比较高低要选择一个参考，即高低有相对性。
“无穷远”在静电问题中，如果离场源电荷已经很远，以至于试探电荷已不能探测到电场了，这点就可以看作“无穷远”电势沿电场线方向降低最快如下图点电荷的等势面是以点电荷为中心的球面，如图为平面图。
等势面也是描述电场的工具，与电场线一样，均是假想出来的。
第2章：第2节：电势与等势面
第2节：电势与等势面一、电势1．等势面(1)定义：电场中电势相等的点构成的面。
(2)特点：由于在等势面上电荷受到的电场力跟等势面垂直，所以电荷在同一个等势面上运动时电场力。
2．几种常见电场的等势面三、尖端放电1．定义带电较多的导体，在部位，场强大到使周围的空气发生而引起的现象。
2．尖端放电的应用和防止(1)应用：避雷针是利用的原理来防止雷击的，它的作用是可以中和云层中的部分电荷，更主要的是把云层中的引入地下。
(2)防止：尖端放电会导致高压设备上的电能的损失，所以高压设备中导体的表面要做得尽可能地。
1．自主思考——判一判(1)沿一条电场线方向上的各点，电势不可能相同。
( )(2)电场中某点的电势与E p成正比，与q成反比。
( )(3)电势与电场强度无任何关系。
( )(4)电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功。
( )(5)等势面上各点电势、场强均相同。
( )(6)电场线与等势面垂直。
( )2．合作探究——议一议(1)在电势越高的地方，某电荷的电势能是否越大？(2)为什么等势面一定跟电场线垂直？(3)尖端放电的原因是什么？避雷针的原理是怎样的？1．电势的特点(1)电势的相对性：电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。
通常选无穷远处或地球表面为零电势点。
(2)电势是标量：电势只有大小没有方向。
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。
显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
(3)电势的固有性：电势是反映电场的能的性质的物理量，由电场本身决定，与该点是否放入电荷及电荷的电性和电荷量均无关，这和许多用比值定义的物理量相同，如电场强度。
2．等势面的特点(1)在等势面内移动电荷，电场力不做功。
(2)在空间中两等势面不相交。
(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏。
《电势与等势面》课件
电势差的测量误差及其控制方法
在测量电势差时需要注意误差来源，并采取相应的控制方法。
总结
电势与等势面的概念和基本原理
理解电势与等势面的基本概念对于学习电场问题至 关重要。
电势的性质和应用
掌握电势的性质和应用，可以解决多种与电场有关 的实际问题。
等势面的应用和测量方法
了解等势面的应用领域和测量方法，可以更好地应 用于实际问题中。
电势与等势面在静电场问题中的应用
静电场问题中，电势与等势面的分析与计算对于问 题的解决至关重要。
2
等势面在静电场问题中的应用
通过等势面的分析，可以解决与静电场有关的问题，如电场的分布和电势差的计 算。
3
等势面与电场线的关系
等势面与电场线垂直且交于等势线上。
电势的测量
电势差的测量原理及方法
电势差的测量是通过利用两点间的电势差推导出的物理量。
电势差的测量实验装置
使用电势计等实验装置来测量电势差。
电势叠加而成。
电荷所做的功。
等势面的概念
等势面的定义
等势面是指在电场中使得沿着 该面的任意两点间电势相等的 曲面。
等势面的基本性质
等势面垂直于电场线，电场线 是垂直于等势面的。
等势面的图像表示
等势面可以用曲线图表示，在 表示电势变化的图中，等势面 是等高线。
等势面的应用
1
等势面的应用实例
等势面在物理学、工程学和生物学等领域具有广泛的实际应用。
电势的单位和量纲
电势的单位是伏特（V），量纲是ML²T⁻³I⁻¹。
电势的性质
1 电势的简单代数规律 2 静电场中电势的叠加 3 电势与电场度的关系
电势在电场中具有决定性
原理
电场度是定义在电势差上
在测量电势差时需要注意误差来源，并采取相应的控制方法。
总结
电势与等势面的概念和基本原理
理解电势与等势面的基本概念对于学习电场问题至 关重要。
电势的性质和应用
掌握电势的性质和应用，可以解决多种与电场有关 的实际问题。
等势面的应用和测量方法
了解等势面的应用领域和测量方法，可以更好地应 用于实际问题中。
电势与等势面在静电场问题中的应用
静电场问题中，电势与等势面的分析与计算对于问 题的解决至关重要。
2
等势面在静电场问题中的应用
通过等势面的分析，可以解决与静电场有关的问题，如电场的分布和电势差的计 算。
3
等势面与电场线的关系
等势面与电场线垂直且交于等势线上。
电势的测量
电势差的测量原理及方法
电势差的测量是通过利用两点间的电势差推导出的物理量。
电势差的测量实验装置
使用电势计等实验装置来测量电势差。
电势叠加而成。
电荷所做的功。
等势面的概念
等势面的定义
等势面是指在电场中使得沿着 该面的任意两点间电势相等的 曲面。
等势面的基本性质
等势面垂直于电场线，电场线 是垂直于等势面的。
等势面的图像表示
等势面可以用曲线图表示，在 表示电势变化的图中，等势面 是等高线。
等势面的应用
1
等势面的应用实例
等势面在物理学、工程学和生物学等领域具有广泛的实际应用。
电势的单位和量纲
电势的单位是伏特（V），量纲是ML²T⁻³I⁻¹。
电势的性质
1 电势的简单代数规律 2 静电场中电势的叠加 3 电势与电场度的关系
电势在电场中具有决定性
原理
电场度是定义在电势差上
新教材鲁科版物理必修第三册课件：第2章 第2节 电势与等势面
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AD [由题图所示等势面的分布规律可知，该电场为点电荷的电 场。由运动轨迹可知，运动的正粒子跟场源电荷的相互作用是排斥， 所以场源电荷是正电荷。根据电场线与等势面垂直，电场线的分布 是发散状辐射向外的，粒子从 K 到 L 受静电力的方向与速度方向成 钝角，静电力做负功，电势能增加，A 正确；从 M 到 N，受到的静 电力与速度方向成锐角，静电力做正功，电势能减少，B 错误；根据 沿电场线方向电势降低可知，D 正确，C 错误。]
A [A 处的电场线比 B 处的密集，故 EA>EB；离正电荷越近电 势越高，故 φA>φB；负电荷在在电势高的地方电势能低，故 EpA<EpB， 故 A 正确。]
NO.3 当堂达标·夯基础
1．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是( ) A．电场强度大的地方电势一定高 B．电势为零的地方场强也一定为零 C．场强为零的地方电势也一定为零 D．场强大小相同的点电势不一定相同 D [电场强度和电势没有必然联系，场强大的地方电势不一定 高，电势高处的电场强度也不一定大，故选项 D 正确。]
解法二：利用电势能判断 正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越高的地 方电势能越小，而本题已知条件是负电荷在 a 点电势能较低，故 a 点电势高。
[答案] a 点电势比 b 点电势高
由以上分析可知，电势高低的判断方法有多种，因此在具体应 用时，可根据题目中的条件，灵活选择方法判断。
[跟进训练] 1．三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中 a、b 两点处 的场强大小分别为 Ea、Eb，电势分别为 φa、φb，则下列关系正确的 是( ) A．Ea>Eb，φa>φb B．Ea<Eb，φa<φb C．Ea>Eb，φa<φb D．Ea<Eb，φa>φb
AD [由题图所示等势面的分布规律可知，该电场为点电荷的电 场。由运动轨迹可知，运动的正粒子跟场源电荷的相互作用是排斥， 所以场源电荷是正电荷。根据电场线与等势面垂直，电场线的分布 是发散状辐射向外的，粒子从 K 到 L 受静电力的方向与速度方向成 钝角，静电力做负功，电势能增加，A 正确；从 M 到 N，受到的静 电力与速度方向成锐角，静电力做正功，电势能减少，B 错误；根据 沿电场线方向电势降低可知，D 正确，C 错误。]
A [A 处的电场线比 B 处的密集，故 EA>EB；离正电荷越近电 势越高，故 φA>φB；负电荷在在电势高的地方电势能低，故 EpA<EpB， 故 A 正确。]
NO.3 当堂达标·夯基础
1．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是( ) A．电场强度大的地方电势一定高 B．电势为零的地方场强也一定为零 C．场强为零的地方电势也一定为零 D．场强大小相同的点电势不一定相同 D [电场强度和电势没有必然联系，场强大的地方电势不一定 高，电势高处的电场强度也不一定大，故选项 D 正确。]
解法二：利用电势能判断 正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越高的地 方电势能越小，而本题已知条件是负电荷在 a 点电势能较低，故 a 点电势高。
[答案] a 点电势比 b 点电势高
由以上分析可知，电势高低的判断方法有多种，因此在具体应 用时，可根据题目中的条件，灵活选择方法判断。
[跟进训练] 1．三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中 a、b 两点处 的场强大小分别为 Ea、Eb，电势分别为 φa、φb，则下列关系正确的 是( ) A．Ea>Eb，φa>φb B．Ea<Eb，φa<φb C．Ea>Eb，φa<φb D．Ea<Eb，φa>φb
第2节 电势与等势面
q1
2.一般选大地或无限远处为零电势位置. 【特别提醒】电势的正负表示该处的电势是高于零电势 还是低于零电势.例如：A点电势就是+200V，表示它的电 势比零电势高出200V. 问题——如图所示：将正检验电荷
q从无穷远处分别移至A，B，C，
…各点克服电场力做功分别为WA，WB， WC，…且WA＞WB＞ WC …均为正值，WA／q＞WB／q＞WC／q＞…，即ф A＞ф B＞ ф C＞…＞0即沿着电场线方向电势降低.
一、电势 1.电势： ⑴意义——表征电场的能的特性（由电场唯一决定， 与检验电荷无关）的物理量
⑵定义为电势能与电量的比值.
⑶公式——ф =ε ／q （ε 、q、ф 均可正可负，计算时带符号运算；计算式而 非决定式）
⑷单位——伏特，简称伏，符号为V（1V=1J/C）
⑸电势是标量 【特别提醒】电场中某点电势由电场唯一决定.电场定了， 电场中某点电势就唯一确定了，这与放不放检验电荷，放 什么样的检验电荷无关.
第2节 电势与等势面
1.知道电势的概念，知道什么是等势面.理解在同一等 势面上移动电荷时电场力不做功. 2.知道如何用等势面来形象地描绘电场及各点电势的 分布情况. 3.知道处于静电平衡的导体是等势体，导体表面是等 势面.
问题1——如图1所示，将一电量为q=+1×10-5C的正检验电 荷在一个正点电荷Q形成的电场中，从无穷远处B点（即零
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4.电荷沿等势面移动的过程中，电场力始终不做功. 问题2：由电场力做功的定义式：W= q E·s·cosα 得电 荷在电场中怎样移动时，电场力才对电荷始终不做功？ 当电场力与位移垂直时电场力对电荷始终不做功. 结论：等势面与电场线垂直.
1.关于等势面的叙述，正确的是（ ） A.在同一等势面上移动电荷时，电荷一定不受电场力， 所以电场力做功为零. B.等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直. C.匀强电场的等势面是垂直于电场线的一组平面. D.点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的一组球面.
鲁科版高中物理选修3-1课件第2章第2节
【思维 流程】
根据电荷运 据做功正 动轨迹判断 → 负判断电 力的方向 势能变化
据力的方 判断电 向判断电 → → 势高低 场线方向
【精讲精析】
由等势面的分布规律可知，该
电场为点电荷的电场．由运动轨迹可知，运动
的正电荷跟场源电荷的相互作用规律是排斥，
所以场源电荷是正电荷．根据电场线与等势面 垂直，得电场的分布是呈发散状辐射向外的． 正电荷从K到L受静电力的方向背离圆心，与移 动方向相反，做负功，电荷的电势能增加，选
电场线
等势面
做功 电荷沿电场线移动 电荷在等势面上移 情况 时电场力必做功 动时电场力不做功
沿电场线方向电势降低；电场线与等势 联系 面垂直；由一种图线可画出另一种图线
4. 处于静电平衡状态的导体是等势体，导体
表面是等势面 因为处于静电平衡状态的导体内部电场强度 处处为零，在导体内的任意两点间移动电荷 电场力都不做功，表明导体内各点(包括表面) 的电势都相等，所以整个导体是等势体，导 体表面是等势面．
要点二
对等势面的正确理解
学案导引
1 ．除电场线外，形象地描述电场还有其它
方法吗？
2．能用等势面描述场强的大小吗？ 3．电势的高低与电场的方向有关吗？
1．等势面的特点
(1)在等势面内任意两点间移动电荷，电场力
不做功．
(2)在空间中两等势面不相交． (3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高 的等势面指向电势较低的等势面． (4)在电场线密集的地方，等差等势面密集； 在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏．
Ep φA＝ q 2．公式：__________ .
电场能 的性质的 3．物理意义：电势是描述 ________ 物理量．
伏特， 4．单位：国际单位制中，电势的单位是____ 符号为V,1V＝1J/C. 5．相对性：电场中各点电势的高低，与所选取 的_______ 参考点 的位置有关，一般情况下取______ 地球 或 _________ 无穷远处 为零电势位置．
第2章 第2节 电势与等势面
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解法二：利用电场力做功公式来判断：由于电势能增加，电场力一定做负功，即 Wab 为负值，而 q 是负电荷，即 q 为负值．由 Wab＝Epa－Epb＝q(φa－φb)得知 φa－φb＞0， 故 φa＞φb.
解法三：利用电势能公式来判断： 由 Ep＝qφ 可知，对正电荷，q 为正值，在电势越高的地方电势能越大，而对负电 荷，q 为负值，在电势越高的地方电势能越小，而本题已知条件是负电荷在 a 点电势 能较小，故 a 点电势高． [答案] a 点电势高于 b 点
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3．几种常见的电场的等势面(线)与电场线及等高线 (1)点电荷电场的等势面．
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鲁科版物理 ·选修3-1 (2)等量异(同)种电荷的电场的等势面．
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(3)匀强电场的等势面是与电场线垂直的，间隔相等且相互 平行的一簇平面，如图．
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2．通过观察以上五幅图，我们发现等势面都不相交，等势面为什么不相交？ 提示：不同等势面电势不相等，若两等势面相交，则在交点处两等势面电势相等， 这与实际相矛盾，所以两等势面不相交.
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三、尖端放电 1．定义：带电较多的导体，在尖端部位，场强可以大到使周围的空气发生电离 而引起 放电的程度，这就是尖端放电． 2．应用：避雷针是应用尖端放电的原理来防止雷击造成危害的．
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[规范解答] 根据物体做曲线运动的条件及图中轨迹，可判定 q 受到 Q 的排斥力， q、Q 是同种电荷，即 Q 带负电；负点电荷电场的电场线由无穷远指向 Q，因此 φA＝φC ＞φB，B 错误；因粒子从 A 到 B，电场力做负功，电势能增加，由动能定理可知 EkB ＜EkA，故 C 正确；粒子从 B 到 C 电场力做正功，动能增加，但电势能减少，D 错误．
第2节 电势与等势面
栏目 导引
第2章 电势能与电势差
等势面的理解 1．等势面的特点 (1)在等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功． (2)在空间中两等势面不相交． (3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势 较低的等势面． (4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地 方，等差等势面稀疏． (5)等势面是为描述电场的性质而假想的面．
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/92021/9/92021/9/92021/9/99/9/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月9日星期四2021/9/92021/9/92021/9/9 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/92021/9/92021/9/99/9/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/92021/9/9September 9, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/92021/9/92021/9/92021/9/9 • You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。 •
B．电势：φA＞φC＞φB D．电场强度：EB＞EA＞EC
栏目 导引
第2章 电势能与电势差
解析：选 A．根据等量异种电荷电场线分布特点知，A、C 两点 对称，电场强度大小相等，又 A、C 两点处的电场线分布比 B 点处的密，故 A、C 两点处的电场强度大于 B 点处的电场强度， 又沿着电场线方向电势逐渐降低，故选项 A 正确，其他选项错 误．
第2章 电势能与电势差
等势面的理解 1．等势面的特点 (1)在等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功． (2)在空间中两等势面不相交． (3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势 较低的等势面． (4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地 方，等差等势面稀疏． (5)等势面是为描述电场的性质而假想的面．
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/92021/9/92021/9/92021/9/99/9/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月9日星期四2021/9/92021/9/92021/9/9 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/92021/9/92021/9/99/9/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/92021/9/9September 9, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/92021/9/92021/9/92021/9/9 • You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。 •
B．电势：φA＞φC＞φB D．电场强度：EB＞EA＞EC
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第2章 电势能与电势差
解析：选 A．根据等量异种电荷电场线分布特点知，A、C 两点 对称，电场强度大小相等，又 A、C 两点处的电场线分布比 B 点处的密，故 A、C 两点处的电场强度大于 B 点处的电场强度， 又沿着电场线方向电势逐渐降低，故选项 A 正确，其他选项错 误．