物理：2.2《电势与等势面》教案(鲁科版选修3-1)

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高二物理课件 2.2 电势与等势面 (鲁科版选修3-1)

第2节
电势与等势面
1．知道电势的概念，知道电势和电场强度是反映电场性质
的两个物理量．
2．知道等势面的概念．能画出点电荷、两个等量同种电荷
和两个等量异种电荷产生的电场的等势面．知道电荷在任何一
个等势面上运动时电场力都不做功． 3．了解尖端放电现象．知道避雷针的原理．有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，培养运用物理知识解决实际问题的能力．
点的电势均为正值，且越靠近正电荷的地方电势越高．负电荷形成的电场则相反．
Ep 公式φ＝ q 中，涉及三个物理量φ、Ep、q，在计算时，应代入各自的正负号．
1.如果把q＝1.0×10－8 C的电荷从无穷远移至电场中的 A点，
需要克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，那么，
(1)A点的电势及q在A点的电势能各是多少？
2.电势能与电势关系理解名称内容概念电势能电荷在电场中的势能电势电荷在电场中某一点的电势能和它的电荷量的比值电势与试探电荷无关，仅由电场性质决定，用来描述电场能的性质
电势能与试探电荷有物理意义关，不能用来描述电场的性质
联系
(1)大小与零点的位置有关，正值大于零，零大于负值，是标量． (2)两者零点位置是同一点． (3)大小关系满足：φ＝Ep/q或Ep＝qφ.
Ep φ＝ q .
3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是 V,1V＝1 J/C.
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
的位置有关，一般情况下取置． (2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有正、负．方向，但有无穷远或地球为零电势位
1.若以无穷远处为零电势处，则在正点电荷产生的电场中，越靠近正点电荷，电势怎样变化？在负点电荷形成的电场中，越靠近负点电荷电势又是怎样变化的？

鲁科版(2019)高中物理必修第三册2.2电势与等势面-教案

电势与等势面[观图助学]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。

（√）电势沿电场线方向降低最快，如下图：电场强度反方向的夹角为θ。

[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E A>E BB．电势关系为φA<φB，电场强度大小关系为E A<E BC．将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增大D．将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能关系为E p A<E p B解析由题图可知，B点的电场线密，A点的电场线疏，因此B点的电场强度大，即E A<E B；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，由题图可知φB<φA，故A、B错误；将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减小，故C错误；将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，则E p B>E p A，故D正确。

物理：2.2《电势与等势面》课件(鲁科版选修3-1)

1.在同一等势面上移动电荷电场力不做功 2.等势面一定跟电场线垂直 3.电场线一定从电势较高的等势面指向
电势较低的等势面 4.任意两个等势面不相交 5.等差等势面密的地方电场强度大
例、关于等势面正确的说法是（ CD ） 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
电势低于零者，为负值势的正负相反
单位
伏特(V)
焦耳(J)
联系
Ep＝qφ W＝ΔEp＝qU
例1. 试探电荷q1放在电场中的A点,电
势能为E(规定无限远处电势能为零),A 点的电势为______E__q,若1 把试探电荷q1 换成试探电荷q2放在电场中的A点,A
点的电势为_______E__q__1 (仍规定无限
远处电势能为零).
沿着电场线方向,电势将怎样变化?
· · A
B
E
· · A
B
E
A B
沿电场线方向电势降低
二、等势面
1、等势面电势相等的点所构成的面
2、典型电场的等势面点电荷电场等量同种、异种点电荷电场匀强电场带电导体的电场
3、电场线与等势面的关系: 电场线与等势面互相垂直.
三、等势面的特点
（2）根据电荷电势能的变化来判断
1.在两点间移动正电荷，电势能增加电势升；电势能减小电势降 2.在两点间移动负电荷，电势能增加电势降；电势能减小电势升
（3）根据电场线方向来判断
电场线的方向就是电势降低最快的方向
电势与场强没有直接关系
如图所示，实线为一电场的电场线，A、B、 C为电场中的三个点，那么以下的结论正确的是（ B ）

2.2电势与等势面导学案(鲁科版3-1-第二章)

XXXX中学17—18学第一学期高二年物理学科导学案2.2电势与等势面导学案命题人：XXX 审核人：XXX学习目标1、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。

2、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。

3、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。

一、电势1、定义：电荷在电场中某一点的与它的的比值，叫做这一点的电势。

用ϕ表示。

电势是量，只有，没有，但有。

ϕ（与试探电荷关）2、公式：=3、单位：（V）或者4、电势与电场线的关系：沿着电场线方向电势逐渐（填“增大”或“减小”）。

（电场线指向电势的方向）5、零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）二、等势面1、定义：电场中相等的点构成的面2、性质：①同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力做功②电场线跟等势面，并且由电势的等势面指向电势的等势面。

③等势面越，电场强度越④等势面不相，不相3、几种电场的电场线及等势面注意：①等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。

②等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。

中线上：各点电势相等且都等于零。

典型例题：1.下列说法中，正确的是( )A.沿着电场线的方向场强一定越来越弱B.沿着电场线的方向电势一定越来越低C.匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同D.匀强电场中，各点的电势一定相等2.关于等势面，正确的说法是（）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3.下列关于电场强度和电势的说法中，正确的是( )A.电场强度为零的地方，电势一定为零B.电势为零的地方，电场强度一定为零C.电场强度较大的地方，电势一定较高D.沿着电场强度的方向，电势逐渐降低4.如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A、电势φA> φB场强E A>E BB、电势φA> φB场强E A<E BC、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Ep A>Ep B5. 孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为ϕ1、ϕ2、ϕ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=bc.现将一正电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2.则（）A.W1 = W2，ϕ1＜ϕ2＜ϕ3B.W1 = W2，ϕ1＞ϕ2＞ϕ3C.W1＞W2，ϕ1＞ϕ2＞ϕ3D.W1＜W2，ϕ1＞ϕ2＞ϕ36.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示，若将电荷q1=-2.0×10-7C从A点移到B点，电场力做了-4.0×10-4J的功。

2.2 电势与等势面课件(鲁科版选修3-1)

课前自主导学
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课堂互动探究
当堂双基达标
课时作业
教学教法分析
教学方案设计
课前自主导学
菜单
LK ·物理选修3-1
课堂互动探究
当堂双基达标
课时作业
教学教法分析
教学方案设计
堂双
案
基
设计
(1)先规定电场中某处的电势为零．
达标
(2)确定试探电荷在某点的电势能．
课
(3)确定该点的电势．
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
LK ·物理选修3-1
教学
等势面
课堂
教
互
法
动
分
析
1.基本知识
探究
(1)等势面：电场中电势相同的各点构成的面．在同一
教学
等势面上移动电荷时，电场力不做功．
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课时作业
教学教法分析
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教学方案设计
课
前自
4．知道同一事物可以用多种方式、从不同角度来描述．
课时
主
作
导

物理选修3-1鲁科版：2.2电势与等势面课件(精)

答案 AC
22
电势的计算 1．如图2－2－5所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电荷量为－ q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时速度大小为 3gh，则小球从A运动到B的过程中，电场力做多少功？若取A点电势为零，C点电势是多大？
答案
1 2mgh
mgh 2q
24
电势高低的判断
2．设电荷只受电场力的作用，则下述说法正确的是
( )． A．负电荷只能朝着电势能减小的地方运动 B．正电荷只能朝着电势低的地方运动 C．初速度为零的负电荷一定朝着电势能减小的地方运动 D．初速度为零的正电荷一定朝着电势降低的地方运动
25
解析电荷初速度为零时，运动方向由所受静电力的方向决定，负电荷大体是逆着电场强度的方向运动，静电力做正功，电势能减小，正电荷顺着电场强度的方向运动，沿着运动的方向，电势降低，C D正确．电荷初速度不为零时，运动方向由初速度方向和所受静电力的方向决定，可能做加速运动，也可能做减速运动，可能朝电势低的地方运动，也可能朝电势高的地方运动， A、B错误．
(3)如果规定B点的电势为零，则该电荷在A 点和C点的电势能分别为多少？A点和C点的1电2
解析 (1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋ 1.2×10－5) J＝－1.8×10－5 J.
可见电势能增加了1.8×10－5 J. (2)如果规定A点的电势为零，由公式得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0－WAB＝ 3×10－5 J. 同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－ WAC两＝点1的.电8×势分10别－为5 ：J.
4．知道同一事物可以用多种方式、从不同角度来描述.

电势与电势面-鲁科版选修3-1教案

电势与电势面-鲁科版选修3-1教案一、教学目标1.了解电荷、电场和电势的基本概念。

2.掌握计算点电荷、电场强度和电势的公式及其应用。

3.了解电势面的概念和计算方法。

4.能够解决与电势和电势面有关的计算问题。

二、教学重点1.电势的概念和计算方法。

2.电势面的概念和计算方法。

三、教学难点1.电势面的概念和计算方法。

2.电势和电势面的应用。

四、教学内容1. 电荷、电场和电势的基本概念1.定义电荷、电场、电势的概念。

2.讲解库仑定律及其应用。

3.推导点电荷的电场强度公式，介绍电场线和电场强度的方向。

4.推导点电荷的电势公式，介绍电势的定义和单位。

2. 电势的概念和计算方法1.讲解电势的概念和计算方法。

2.介绍电势的性质和电势的叠加原理。

3.推导均匀带电球壳电势公式的计算方法。

4.介绍电势的应用。

3. 电势面的概念和计算方法1.讲解电势面的概念和计算方法。

2.推导电势面的公式。

3.介绍电势面与电场线的关系。

4.讲解电势面的应用。

五、教学方法1.以讲解为主，结合笔记和课件。

2.给出具体例题，引导学生进行思考和讨论。

3.演示计算公式和方法。

六、教学过程1.介绍电荷、电场和电势的基本概念，并讲解库仑定律及其应用。

2.推导点电荷的电场强度公式和电势公式，并介绍电势的定义和单位。

3.讲解电势的概念和计算方法，介绍电势的性质和电势的叠加原理。

4.推导均匀带电球壳电势公式的计算方法，并介绍电势的应用。

5.讲解电势面的概念和计算方法，推导电势面的公式，介绍电势面与电场线的关系，并讲解电势面的应用。

七、教学评价1.提供练习题和答案，让学生独立完成并进行自我评估。

2.给予参考答案，进行课堂小测验或测试，检验学生的学习情况。

3.收集学生的反馈，改进教学内容和方法。

八、教学资源1.鲁科版高中物理选修3-1教材。

2.电子课件、讲义和笔记。

3.练习题和参考答案。

九、教学延伸1.讲解电场能量和电势能的概念和计算方法，并介绍与电场能量和电势能有关的应用。

鲁科版高中物理选修3-1课件高二：2.2电势与等势面

随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
●名师精讲●
1.电势的特点 (1)电势的相对性:电势是相对的,只有先确定了零电势点的位置,才能确定其他点的电势,电场中某点的电势跟零电势位置的选取有关,在理论研究中,对不是无限大的带电体产生的电场,选择无限远处的电势为零,实际问题中,常选取无限远处或大地的电势为零。 (2)电势的固有性:电势 φ 是表示电场能的性质的一个物理量,电场中某点处 φ 的大小是由电场本身决定的,与在该点处是否放入试探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,如前面学过的
14
探究一
探究二
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
特别提醒(1)电场中某点的电势高低与该点的电场强度大
小无关。 (2)电场中沿电场线方向电势降低得最快。
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首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
对等势面的理解
●问题导引●
在地理学中,为了形象地表示地形的高低,常采用在地图上画等高线的方法。在电场中,我们也可以采用类似的方法表示电势的高低分布,采用画等势线(面)的方法,试问在同一等势线(面)上移动电荷时,电场力是否做功? 为什么?
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第2节电势与等势面
2
情境导入

山东科技版物理选修3-1第二章电势能与电势差第2节电势与等势面(学案)

一. 教学内容：第二节电势与等势面（一）基础知识 1. 电势（1）定义：电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值叫做该点的电势。

（2）定义式：ϕA p E q= （3）参考点：一般取无穷远处或电场中的接地点为参考点。

2. 等势面（1）定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。

（2）等势面的特点：①等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直。

②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。

③在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

（3）地球也是一个等势体，因而往往选大地电势为零，从而来描述其他点的电势。

（二）方法点拨1. 对电势ϕA p E q=的理解电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电势能。

说明：①电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关，类似于场强定义式E F q=，也是比值定义式。

②电势的具体值只有在选定了零电势点后才有意义，电势零点的选取是任意的，但以方便为原则，如果没有特别规定，一般选无穷远或大地的电势为零。

③电势是标量，只有大小，没有方向，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。

正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低，所以，同一电场中，正电势一定高于负电势。

2. 电势、电势能的大小、正负的判定方法（1）根据场源电荷判定离场源正电荷越近，电势越高，检验正电荷的电势能越大，检验负电荷的电势能越小。

（2）根据电场线判断顺着电场线的方向，电势逐渐降低，检验正电荷的电势能减小，检验负电荷的电势能增加，逆着电场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷的电势能增加，检验负电荷的电势能减小。

（3）根据电场力做功来判断电场力对正电荷做正功时电势降低，做负功时电势升高；对负电荷做正功时电势升高，做负功时电势降低。

电场力对电荷做正功电势能减少，做负功电势能增加。

3. 学了等势面的概念，归结出它的一些常用的性质（1）同一等势面上任意两点间的电势差为零；（2）不同的等势面不会相交；（3）电场强度的方向垂直于等势面指向电势降低的方向；（4）在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功，在不同等势面间移动电荷时，电场力做功为W q U ab ab =⋅。

2.2 电势与等势面学案(2020年鲁科版高中物理选修3-1)

2.2 电势与等势面学案（2020年鲁科版高中物理选修3-1）第2节电势与等势面学习目标核心提炼1.知道电势的概念，理解其相对性；能正确区分电势与电势能和电场强度。

2个概念电势.等势面1个公式1个特点等势面的特点1个现象尖端放电现象2.理解等势面的概念，掌握等势面的特点及几种典型电场中等势面的分布情况。

3.了解尖端放电现象，知道避雷针原理。

一.电势1.概念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。

电势是标填“矢”或“标”量。

2.公式和单位，即电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电势能。

单位伏特，符号是V，1V1J/C。

3.电势的相对性只有规定了电场中某处的电势为零，才能确定电场中各点的电势值。

通常选距离电荷无穷远处或大地为零电势位置。

思考判断1电场中沿电场线的方向电势逐渐降低。

2因为沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场线的方向。

二.等势面1.定义电场中电势相等的各点构成的面。

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。

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。

3两个不同的等势面永不相交。

3.熟悉下面几种常见电场等势面的特点三.尖端放电1.概念带电较多的导体，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。

电势及其高低的判断要点归纳1.对电势的三点理解1电势和电势能具有相对性，与零势面的选择有关。

2是电势的定义式。

电场中某点处的大小是由电场本身决定的，与在该点处是否放入试探电荷.电荷的电性.电荷量均无关。

3由求电势时，可将各物理量的“”.“”直接代入计算，这样更方便。

2.电势与电势能的区别与联系电势电势能Ep物理意义反映电场的能的性质的物理量反映电荷在电场中某点所具有的能量相关因素电场中某一点的电势的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷q 无关电势能的大小是由点电荷q和该点电势共同决定的大小电势沿电场线逐渐降低，规定零电势点后，某点的电势高于零，则为正值；某点的电势低于零，则为负值正点电荷q电势能的正负跟电势的正负相同负点电荷q电势能的正负跟电势的正负相反单位伏特V焦耳J联系或Epq，二者均是标量精典示例例1xx漳州高二检测将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0109J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0109J，则M.N两点的电势M.N的关系为A.MN0B.NM0C.NM0D.MN0解析取无穷远处电势0。