等势面及场强与电势20页PPT
合集下载
电势 等势面 课件(等高线类比)
④任意两个等势面不相交。
⑤等差等势面场强越大的地方等势面越密。
5．电势能与电势的区别与联系
物理
意义
相关
因素
大小
单位
联系
电势φ
电势能Ep
反映电场的能的性质的 反映电荷在电场中某点所
物理量
具有的能量
电场中某一点的电势φ
电势能的大小是由点电荷
的大小，只跟电场本身
q和该点电势φ共同决定的
有关，跟试探电荷q无关
∞
p
再由 φA= 得 φA=1.2×104
V
(2)A点的电势是由电场本身决定的,跟A点是否有电荷存在无关,所以q未
移入电场前,A点的电势仍为1.2×104 V。
二、等势面
1、等势面：电势相等的点所构成的面
※电场中电势相等的各点构成
的线叫等势线。
※电场中电势相等的各点构成
的体叫等势体。
等量正点电荷连线
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?
(2)q未移入电场前,A点的电势是多少?
解析:(1)静电力做负功,电势能增加,无限远处的电势为零,电荷在无
限远处的电势能也为零,即 φ∞=0,p =0。
∞
由∞ = p − p 得 EpA=Ep∞-W∞A=0-(-1.2×10-4 J)=1.2×10-4 J
矢标性
单位
联系
电势φ
电场强度E
标量
V/m
矢量
N/C
(1)电势沿着电场强度的方向降低
(2)大小之间不存在任何关系，电势为零的
点，电场强度不一定为零；电势高的地
方，电场强度不一定大；电场强度为零的
地方，电势不一定为零；电场强度大的地
⑤等差等势面场强越大的地方等势面越密。
5．电势能与电势的区别与联系
物理
意义
相关
因素
大小
单位
联系
电势φ
电势能Ep
反映电场的能的性质的 反映电荷在电场中某点所
物理量
具有的能量
电场中某一点的电势φ
电势能的大小是由点电荷
的大小，只跟电场本身
q和该点电势φ共同决定的
有关，跟试探电荷q无关
∞
p
再由 φA= 得 φA=1.2×104
V
(2)A点的电势是由电场本身决定的,跟A点是否有电荷存在无关,所以q未
移入电场前,A点的电势仍为1.2×104 V。
二、等势面
1、等势面：电势相等的点所构成的面
※电场中电势相等的各点构成
的线叫等势线。
※电场中电势相等的各点构成
的体叫等势体。
等量正点电荷连线
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?
(2)q未移入电场前,A点的电势是多少?
解析:(1)静电力做负功,电势能增加,无限远处的电势为零,电荷在无
限远处的电势能也为零,即 φ∞=0,p =0。
∞
由∞ = p − p 得 EpA=Ep∞-W∞A=0-(-1.2×10-4 J)=1.2×10-4 J
矢标性
单位
联系
电势φ
电场强度E
标量
V/m
矢量
N/C
(1)电势沿着电场强度的方向降低
(2)大小之间不存在任何关系，电势为零的
点，电场强度不一定为零；电势高的地
方，电场强度不一定大；电场强度为零的
地方，电势不一定为零；电场强度大的地
高中物理选修课件电势与等势面
假设电荷在电场中沿两条不同路径从A点移动到B点，根据电场力做功的定义，两条路径上电场力做的功应该相等 。因此，可以得出电场力做功与路径无关的结论。
保守场和非保守场区别
保守场
保守场是指存在一个标量函数（即势函数），使得场强矢量可以表示为该函数梯度的场。在保守场中 ，电场力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关。
电场强度与电势关系
电场强度与电势梯度关系
电场强度E等于电势φ的负梯度，即E=-∇φ。这表明电场强度 的方向与电势降低最快的方向一致，大小等于单位距离内电 势的降低量。
电场线与等势面关系
电场线总是垂直于等势面，且指向电势降低的方向。等势面 越密集的地方，电场强度越大。
等势面概念及性质
• 等势面定义：电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势 面。
等势面概念及性质
等势面性质 等势面一定跟电场线垂直。
在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
等势面概念及性质
电场线总是从电势高 的等势面指向电势低 的等势面。
等差等势面越密的地 方电场强度越大。
任意两个等势面都不 会相交。
02
电场中等势面分布规律
均匀带电球体内部等势面
等势面形状
均匀带电球体内部的等势面是一系列 以球心为中心的同心球面。
电势差
电势差是指电场中两点之间电势的差 值，用符号U表示，单位是伏特（V ）。
等势面
电场中电势相等的各个点构成的面叫 做等势面。
电场线与等势面的关系
电场线总是与等势面垂直，并且从高 电势指向低电势。
解题思路和方法技巧分享
01
判断电势高低的方法
根据电场线的方向判断，沿电场线方向电势逐渐降低；根据电势能的变
电场线与等势面的关系研究
保守场和非保守场区别
保守场
保守场是指存在一个标量函数（即势函数），使得场强矢量可以表示为该函数梯度的场。在保守场中 ，电场力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关。
电场强度与电势关系
电场强度与电势梯度关系
电场强度E等于电势φ的负梯度，即E=-∇φ。这表明电场强度 的方向与电势降低最快的方向一致，大小等于单位距离内电 势的降低量。
电场线与等势面关系
电场线总是垂直于等势面，且指向电势降低的方向。等势面 越密集的地方，电场强度越大。
等势面概念及性质
• 等势面定义：电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势 面。
等势面概念及性质
等势面性质 等势面一定跟电场线垂直。
在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
等势面概念及性质
电场线总是从电势高 的等势面指向电势低 的等势面。
等差等势面越密的地 方电场强度越大。
任意两个等势面都不 会相交。
02
电场中等势面分布规律
均匀带电球体内部等势面
等势面形状
均匀带电球体内部的等势面是一系列 以球心为中心的同心球面。
电势差
电势差是指电场中两点之间电势的差 值，用符号U表示，单位是伏特（V ）。
等势面
电场中电势相等的各个点构成的面叫 做等势面。
电场线与等势面的关系
电场线总是与等势面垂直，并且从高 电势指向低电势。
解题思路和方法技巧分享
01
判断电势高低的方法
根据电场线的方向判断，沿电场线方向电势逐渐降低；根据电势能的变
电场线与等势面的关系研究
场强与电势的关系
x y z
引入算符 （直角坐标系）
i
j
k
x y z
则上式可简化中 grad f x, y, z f
2
2）电势梯度
电势沿任一方向的变化率
U l
电势沿等势面切线方向的变化率 U 0
电势沿等势面的法线方向的变化率
U U
U
dn
q
U n
由图可看出，这个方向的变化率最大（最快）
U
gradU n n0
所以 qEldl qdU
得
El
dU dl
即：电场强度任一方向的分量等于电势沿该方向的微商的负值。
4
对于等势面的法线方向，有
U
E n
n
n 0
∵电场强度E的方向垂直于等势面，
EE
n
即有
E
En
U n
n0
或 E gradU U
说明
1) 电场中任一点的场强等于该点电势梯度的负值；
2) “－”号说明场强方向总是指向电势减少的方向。 5
一、等势面
1、等势面的定义
电场中电势相同的各点组成的曲面。
2、 等势面性质
★电荷在等势面上移动，电场力不做功 q
dA q0dU 0
dA q0E dl q0E dl cos 0
cos 0
900
E
q0 U3
U1 U2
★电场强度方向与等势面正交，即电力线与等势面正交,电场
强度的方向为电势降落的方向。
1
二、电势梯度
1、电势梯度的概念
1）数学中梯度的概念 在空间某点，函数的梯度是一个矢量，梯度的方向沿着
通过该点的等值面的法线方向、而且指向值增加的一方；梯 度的量值反映了值沿其梯度方向的增加率。
等势面ppt课件
YYRR
yyrr Yy Rr
Y y 基因座位
一个特定基
r
R 因在染色体
上的位置
一对相对性状：有3种基因型，2种表现型
在农药使用前，本来就存在抗药性变异的个 体，农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗 药性的个体保留了下来，并把抗药性遗传给了 后代。农药对害虫的抗药性变异起了定向选择 作用，抗药性变异经过遗传逐代积累，最后就 形成了具有抗药性的新品种，农药对其就不起 作用。
思考：
滥用抗生素往往会导致细菌耐药性的产生. (1)细菌抗药性变异的来源是___基__因__突__变__. (2)尽管在细菌菌群中天然存在抗药性基因,但是使用 抗生素仍可治疗由细菌引起的感染,原因在于菌群中 _有__抗__药__性__基__因__的__个_. 体占极少数 (3)细菌耐药性的形成是抗生素对细菌进行 定向选择 ______________的结果.
（3）若该电荷从A点运动到B点，电场 力做了多少功？是正功还是负功？
• 7、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图 52-6所示，其中ab=√3 cm，已知电场线与abc三点 所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷 从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c， 电场力做功为1.8×10－７J
影响存活与繁殖
生存斗争
适者生存，不适者淘汰
数代选择
适应环境的所需变异被保存
进化，新物种产生
达尔文把这种在生存斗争中，适者生存、 不适者被淘汰的过程，叫做自然选择. 达尔文认为： 自然选择是进化的重要动力和机制.
• 用农药消灭害虫，开始时，效果显著，但 过一段时间后，药效明显下降，是什么原 因使害虫产生了抗药性？
达尔文对长颈鹿进化的解释
• 达尔文认为长颈鹿的进化原因 是：
9.5电势与电场强度的关系ppt课件
第9章 静电场
q1
4 π 0 ( A B )R1R2
R2 R1
,
q2
4
π 0 (B
R2
A )R1R2
R1
q3 4 π 0B R3
电场分布： r R1 , E1 0
R1 r R2
E2
q1
40r 2
( A B )R1R2
(R2 R1)r 2
q3
q1 q2
R1 R2
A
A
R3
R2 r R3 , E3 0
1 R2 2 R1
即面电荷密度与球半径成反 比，半径大的球面上面电荷 密度小。
R1
q1,1
第9章 静电场
R2
q2 , 2
由于曲率为半径的倒数，所以此式可解释不规则 导体带电后其曲率小的地方电荷面密度小、曲率大的 地方电荷面密度大。
12
9.5电势与电场强度关系
第9章 静电场
补充例2 一个金属球A，半径为R1。它的外面套有一个同 心的金属球壳B，其内外半径分别为R2和R3。二者带电后 电势分别为φA和φB。求此系统的电荷及电场分布。如果
场线是和等势面正交的曲线簇.
b
Wab
a
q0 E
dl
0
q0 0 E 0 dl 0 E dl 1
9.5电势与电场强度关系
第9章 静电场
按规定，电场中任意两相邻等势面之间的电势差相 等，即等势面的疏密程度同样可以表示场强的大小．
点 电
dl2 dl1
荷
的
E2 E1
等
势
两相邻等势面
面
P
x
Ey
V y
0
Ez
V z
0
2.2静电力做功与电势能电势与等势面课件共28张PPT
正确的是( D )
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少2.0 J
C．粒子在A点的机械能比在B点少1.0 J
D．粒子在A点的动能比在B点多1.0 J
二、电势能
例4、 下列说法正确的是( C )
A、在电场中顺着电场线移动负电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
B、在电场中逆着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
问题：势能包含哪些呢？
重力势能、弹性势能、电势能；
2.2 电场力做功与电势能变化的关系
静电力做的 功等于电势能的减小量。
WAB=EpA-EpB=-∆Ep
属于机械能吗？
二、电势能
零电势能点 : 无穷远或接地、等量异种电荷的中点；
人为规定的
2.3 电荷在电场中某点的电势能，等于电荷从 该点移动到零电势能点静电力
能点的选取无关；
二、电势能
延伸知识： 大小比较
力F1=2N，F2=-4N
功W1=2J，W2=-4J
电势能Ep1=2J，Ep2=-4J
温度t1=2°C，t2=-4°C
二、电势能
例1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B
点，克服电场力做3×10-5 J的功，再将该电荷从B点移
到C点，电场力做了1.2× 10-5J的功，则：
D.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小；
4 例题
2、(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图
中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动
轨迹如图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒
子的判断正确的是 （ CD ）
A.带正电；
B.速度先变大后变小；
C.电势能先变大后变小；
A．粒子带负电
B．粒子在A点的电势能比在B点少2.0 J
C．粒子在A点的机械能比在B点少1.0 J
D．粒子在A点的动能比在B点多1.0 J
二、电势能
例4、 下列说法正确的是( C )
A、在电场中顺着电场线移动负电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
B、在电场中逆着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；
问题：势能包含哪些呢？
重力势能、弹性势能、电势能；
2.2 电场力做功与电势能变化的关系
静电力做的 功等于电势能的减小量。
WAB=EpA-EpB=-∆Ep
属于机械能吗？
二、电势能
零电势能点 : 无穷远或接地、等量异种电荷的中点；
人为规定的
2.3 电荷在电场中某点的电势能，等于电荷从 该点移动到零电势能点静电力
能点的选取无关；
二、电势能
延伸知识： 大小比较
力F1=2N，F2=-4N
功W1=2J，W2=-4J
电势能Ep1=2J，Ep2=-4J
温度t1=2°C，t2=-4°C
二、电势能
例1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B
点，克服电场力做3×10-5 J的功，再将该电荷从B点移
到C点，电场力做了1.2× 10-5J的功，则：
D.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小；
4 例题
2、(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图
中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动
轨迹如图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒
子的判断正确的是 （ CD ）
A.带正电；
B.速度先变大后变小；
C.电势能先变大后变小；
等势面ppt
A．a、b两点的场强一定相等 B．该电荷一定沿等势面移动 C．作用于该点电荷的电场力与其
移动方向总是垂直的
D．a、b两点的电势相等
例3、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系 如图所示，其中bc=1cm，已知电场线与abc三 点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的 点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电 荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J
❖性质1：同一等势面上任意两点间的 电势差为零，所以沿同一等势面移动 电荷时，电场力不做功。
❖思考：有人认为根据“性质1”可做出 以下推论：场强方向与等势面垂直。
❖性质1：同一等势面上任意两点间的 电势差为零，所以沿同一等势面移动 电荷时，电场力不做功。
❖性质2：电场线与等势面垂直，并且由 高电势的等势面指向低电势的等势面。
课堂练习
6、如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，
它们的电势分别为φa、φb、φc，且有φa＞φb＞φc，一带正 电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，
由图可知（
）
A 粒子从K到LA的C 过程中，电场力做负功
B 粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C 粒子从K到L的过程中，电势能增加
(1)画出通过 a、b、c 三点的
(2)求该匀强电场的电场强度
答案：9×102V/m
❖ 例4.如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b
两点，它们到点电荷Q的距离
。（l）a
、b两点哪点电势高？（2）将一负电荷放在a、
b两点，哪点电势能较大？（3）若a、b两点问
的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点
❖性质3：两个等势面不相交。
❖性质4：等差等势面的疏密，试画出电场线的大致分布。
移动方向总是垂直的
D．a、b两点的电势相等
例3、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系 如图所示，其中bc=1cm，已知电场线与abc三 点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的 点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电 荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J
❖性质1：同一等势面上任意两点间的 电势差为零，所以沿同一等势面移动 电荷时，电场力不做功。
❖思考：有人认为根据“性质1”可做出 以下推论：场强方向与等势面垂直。
❖性质1：同一等势面上任意两点间的 电势差为零，所以沿同一等势面移动 电荷时，电场力不做功。
❖性质2：电场线与等势面垂直，并且由 高电势的等势面指向低电势的等势面。
课堂练习
6、如图所示，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，
它们的电势分别为φa、φb、φc，且有φa＞φb＞φc，一带正 电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，
由图可知（
）
A 粒子从K到LA的C 过程中，电场力做负功
B 粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C 粒子从K到L的过程中，电势能增加
(1)画出通过 a、b、c 三点的
(2)求该匀强电场的电场强度
答案：9×102V/m
❖ 例4.如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b
两点，它们到点电荷Q的距离
。（l）a
、b两点哪点电势高？（2）将一负电荷放在a、
b两点，哪点电势能较大？（3）若a、b两点问
的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点
❖性质3：两个等势面不相交。
❖性质4：等差等势面的疏密，试画出电场线的大致分布。
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
《等势面》(课件)
2.等势面的特点
(1)在同一等势面上各点电势相等，在同一 等势面上移动电荷，静电力不做功． (2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的 等势面指向电势低的等势面． (3)当相邻两个等势面间的电势差相等时， 在匀强电场中，相邻两个等势面间的距离相等. 但在非匀强电场中，相邻两个等势面间的距离 并不恒定，电场强度大的地方，两个等势面间 的距离小，电场强度小的地方，两个等势面间 的距离大． (4)等势面不相交，不相切.
(4)匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平 面，如图4所示．
图4
图5
(5)不规则的带电导体电场的等势面是垂直于电 场线的一簇不规则曲面，如图5所示．
方法点击：
(1)由等势面的疏密可以定性地分析某点电 场强度的大小：等势面越密，电场强度越大． (2)由等电荷由高电势向低 电势移动时，静电力做正(负)功；正(负)电荷 由低电势向高电势移动时，静电力做负(正)功. (3)若已知等势面的形状分布，根据等势面 和电场线垂直，可以绘制出电场线，从而确定 电场的大体分布．
例6.如图所示，光滑绝缘细管 与水平面成30°角，在管的上方P 点固定一个点电荷＋Q，P点与细 管在同一竖直平面内，管的顶端 A与P点连线水平，电荷量为－q的 小球(小球直径略小于细管内径)从管中A点由静止开 始沿管向下运动，在A点时小球的加速度为a．图中 PB⊥AC， B是AC的中点，不考虑小球电荷量对电 场的影响．则在＋Q形成的电场中( ) A.A点的电势高于B点的电势 B.B点的电场强度大小是A点的4倍 C.小球从A到C的过程中电势能先减少后增加 D.小球运动到C点的加速度为g－a
等势面
一、等势面 1.定义
电场中电势相同的各点构成的面叫作 等势面．
一、等势面 1.定义
静电场的环路定理电势能等势面场强与电势的关系PPT课件
LF
dl
0
A
D
可以证明在静电场中有
E dl 0 L
C
B
E dl E dl E dl E dl E dl 0
L
ACB
BDA
ACB
ADB
在静电场中，场强沿任意闭合路径的环路积分
等于零。称为静电场的环路定理。
二、电势能 电势
静电场是保守场，可引入仅与位置有关 Q
的电势能概念。用WP和WQ分别表示试探
三、电势的计算 (electric potential ) 1. 点电荷产生的电场中的电势分布
可用场强分布和电势的定义直接积分。
p
E r
E
q
4π 0r 2
er
Vp
E dl
p
p
q
4π 0
r
2
dr
q
Vp
q
4π 0rp
正点电荷周围的场电势为正 离电荷越远，电势越低。
负点电荷周围的场电势为负
V内
Vq内
Vq内
q
4 0
(1 R1
1 R2
)
V外 Vq外 Vq外 0
这样二球面电势差为：
V内
V外
q
4 0
1 (
R1
1 R2
rQ
q0
电荷q0在电场中P点和Q点的电势能。电场 q 力对试探电荷q0所作的功可以表示为
rP
P
APQ q0 E dl WQ WP q0UQP
3
PQ
实际中为了确定q0在电场中一点的电势能，必须 选择一个电势能为零的参考点。
由于电势能的减小与试探电荷之比，完全由电
场在P、Q两点的状况所决定。可把(WP/q0)-(WQ/q0)
等量同种点电荷电场的电场线和等势面.ppt
WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加，增加1.5×10-5J
第四节
电场的描述：
电势能和电势（二）
1、电场强度： E＝F/q 把电荷q放在电场中的A点，所受的静电力 大小：F＝EA· q 方向：正电荷受静电力沿场强的方向 负电荷受静电力沿场强的反方向 电场强度反映了电场的力的性质
2、电势： Ψ＝EP/q 把电荷q放在电场中的A点，具有的电势能 EP＝ΨA· q 电量q的正、负要区别，即要带着符号运算 正电荷处在电势越高的地方，电势能越 大 负电荷处在电势越高的地方，电势能越 小 电势反映了电场的能的性质
电场的两大性质：
①力的性质： 由电场强度描述 借助电场线形象表示
②能的性质： 由电势、电势差描述
借助等势面形象表示
库仑定律
其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2 电场强度： 放入电场中某点的电荷所受的电场 力F跟它的电荷量q的比值，叫做这点的电场 强度，简称场强。 E F
E是矢量,方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。
会生活。
2．清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽
有万钧柁，动如绕指柔。”这是在描写 A．电话 C．电报 B．汽车 D．火车 ( )
解析：从“万钧柁”“动如绕指柔”可推断为火车。 答案：D
[典题例析] [例1] 上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种
交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代，江苏沿江 居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 A．江南制造总局的汽车 B．洋人发明的火车 ( )
解: (1)EPA=WAB=- 6×10-4J， (2)EPA=WAB+WBC=- 6×10-4J + 9×10-4J
= 3×10-4J ，
等势面ppt课件
下图,是电场中的三条等势线, 试画出几条电场线
.
14
.
15
注意:每一条电场线,与每一条等 势线相交处均是互相垂直的
.
16
1、如图所示的虚线为某电场的等势面， 今有两个带电粒子（不计重力和它们的
相互作用力），以不同的速率、沿不同
的方向，从A点飞入电场后，分别沿径 迹1和2运动，由轨迹可以断定（B ） A．两粒子带电量的绝对值一定不同 B．两粒子的电性一定不同 C．两粒子的动能都是先减少后增大 D．两粒子的分别经过B、C两点时 的速率一定相等
.
18
问题讨论:
• 两个等势面能相交吗? 一定不能
• 在等势面上移动电荷,电场力一
定不做功? 一定每时每刻都不做功
• 起点和终点在同一等势面上,电
场力做功一定等于零? 一定等于零
• 等势面上各点,电场强度一定相
等?
不一定,可. 能等,可能不等 19
.
17
2、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个 等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即
Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力 作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条 轨迹上的两点，据此可知（ D ） A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时的电势能较Q点小 C．带电质点通过P点时的加速度较Q点小 D．带电质点通过P点时的 速度较Q点小
.
1
等势面
一、等势面
1、等势面：电场中电势相等的各点所构 成的曲面 2、若相邻等势面的电势差相等，这样的 等势面叫等差等势面。
二、典型电场的等势面
.
2
正点电荷的
等势面
.
3
.
4
等高线
山峰
.
14
.
15
注意:每一条电场线,与每一条等 势线相交处均是互相垂直的
.
16
1、如图所示的虚线为某电场的等势面， 今有两个带电粒子（不计重力和它们的
相互作用力），以不同的速率、沿不同
的方向，从A点飞入电场后，分别沿径 迹1和2运动，由轨迹可以断定（B ） A．两粒子带电量的绝对值一定不同 B．两粒子的电性一定不同 C．两粒子的动能都是先减少后增大 D．两粒子的分别经过B、C两点时 的速率一定相等
.
18
问题讨论:
• 两个等势面能相交吗? 一定不能
• 在等势面上移动电荷,电场力一
定不做功? 一定每时每刻都不做功
• 起点和终点在同一等势面上,电
场力做功一定等于零? 一定等于零
• 等势面上各点,电场强度一定相
等?
不一定,可. 能等,可能不等 19
.
17
2、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个 等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即
Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力 作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条 轨迹上的两点，据此可知（ D ） A．三个等势面中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时的电势能较Q点小 C．带电质点通过P点时的加速度较Q点小 D．带电质点通过P点时的 速度较Q点小
.
1
等势面
一、等势面
1、等势面：电场中电势相等的各点所构 成的曲面 2、若相邻等势面的电势差相等，这样的 等势面叫等差等势面。
二、典型电场的等势面
.
2
正点电荷的
等势面
.
3
.
4
等高线
山峰
《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
高二物理竞赛等势面-电场强度与电势梯度课件
叠加法（补偿法）：
E
q
E
er
4 0r 2
i
dq
Ei ；
，
高斯定理法：
E ds
q内 ；
微分法：
s
0
E
V， El
V l
。
15
5 一半径为R的无限长均匀带电圆柱体,
体电荷密度为 ，求圆柱体内距离轴线为r处
的电场强度.
r
解 作高斯面如图
SE d S E 2πrL
1 ρ πr2L
L
dV dl
dl dln
En
dV dln
En El
E
dV dln
en
大小
E
dV
dln
V
VV
E
en
dl
dln
低高 电电 势势
方向 由高电势处指向低电势处
6
电场强度等于电势梯度的负值
E （ Vi V j Vk ) grVa dV x y z
求电场强度的三种方法 利用电场强度叠加原理 利用高斯定理 利用电势与电场强度的关系
y0 x0
2p 1 E 4πε0 x3
E p 4πε0
1 y3
y
A
r
r r
- +x
r0
12
真空中静电场小结提纲
一. 线索（基本定律、定理）：
库仑定律 E F
E
/ q 0 Ei
E i 4qie0rrii2
E
S
L
E
d s
dl
q内
0
0
还有电荷守恒定律，它时刻都起作用。
13
二 电场强度与电势梯度*（了解）
V 二 电场强度与电势梯度*（了解）
相关主题