第六节等势面精选文档.ppt

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1、第六节等势面本讲稿第一页，共十八页复复习习1、怎么求电场中某点的电势？、怎么求电场中某点的电势？3、怎么求电场中某点的电势能？、怎么求电场中某点的电势能？2、对电势的理解、对电势的理解4、电场力做功与电势能变化的关系？、电场力做功与电势能变化的关系？本讲稿第二页，共十八页一、等势面一、等势面1 1、定义、定义电场中电势相同的各点构成面，叫做电场中电势相同的各点构成面，叫做等势面等势面用等势面来表示电场中电势的高低类似于在地图上用等高线表示地形的高低类比地理等高线类比地理等高线本讲稿第三页，共十八页 2、几、几 种种 典典 型型 电电 场场 的的 等等 势势 面面（1）点电荷的电场的等势面）点电

2、荷的电场的等势面 等势面是以点电荷为球心的等势面是以点电荷为球心的 一簇球面，而且越往外相邻一簇球面，而且越往外相邻 两个等差等势面间的距离两个等差等势面间的距离 越大。越大。注意：注意：带方向的线表示电场线，无方向的带方向的线表示电场线，无方向的 线表示等势面。图中是以线带面线表示等势面。图中是以线带面 负电荷的呢？负电荷的呢？B BC CA A本讲稿第四页，共十八页 2、几、几 种种 典典 型型 电电 场场 的的 等等 势势 面面（2）等量异种点电荷电场的等势面）等量异种点电荷电场的等势面 是两簇对称的环形曲面，是两簇对称的环形曲面，两点电荷连线的中垂线是两点电荷连线的中垂线是一等势面一等

3、势面特点特点两点电荷连线上，从两点电荷连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，两点电荷正电荷到负电荷电势越来越低，两点电荷连线的中垂线上电势处处相等连线的中垂线上电势处处相等形状形状本讲稿第五页，共十八页 2、几、几 种种 典典 型型 电电 场场 的的 等等 势势 面面（3）等量同种点电荷电场的等势面）等量同种点电荷电场的等势面是两簇对称的环形曲面是两簇对称的环形曲面特点特点两点电荷连线上，两点电荷连线上，中点处电势最低；中点处电势最低；连线的中垂线上，中点处电势最高；连连线的中垂线上，中点处电势最高；连线上和中垂线上关于中点的对称点等势线上和中垂线上关于中点的对称点等势形状形状注意：注意：这是

4、等量正电荷的，负电荷呢？这是等量正电荷的，负电荷呢？本讲稿第六页，共十八页 2、几、几 种种 典典 型型 电电 场场 的的 等等 势势 面面（4）匀强电场的等势面）匀强电场的等势面 是垂直于电场线是垂直于电场线的一簇平行线的一簇平行线特点特点平行等距，疏平行等距，疏密相同密相同形状形状本讲稿第七页，共十八页 2、几、几 种种 典典 型型 电电 场场 的的 等等 势势 面面（5）带电导体周围电场的等势面）带电导体周围电场的等势面 如图所示如图所示特点特点形状形状、导体表面任一点的、导体表面任一点的场强与该处表面垂直场强与该处表面垂直、导体是一个等势、导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。体，导

5、体表面是一个等势面。、曲率半径小处密、曲率半径小处密本讲稿第八页，共十八页 二二、等、等 势势 面的特点面的特点（1 1）在在同同一一等等势势面面上上的的任任意意两两点点间间移移动动电电荷，电场力不做功荷，电场力不做功（2 2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的）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等势面指向电势较低的等势面 （3 3）等势面密处场强大、电场线密，等势）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏面疏处场强小、电场线疏 （4 4）不同等势面在空间不相交、不相切）不同等势面在空间不相交、不相切（5 5）等势面是虚拟的，为描述电场的性质）等势面是虚

6、拟的，为描述电场的性质而假想的面而假想的面本讲稿第九页，共十八页 三三、等、等 势势 面的应用面的应用1由等势面可以判断电场中各点电势的高由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别低及差别4由等势面来绘制电场线由等势面来绘制电场线 实际中测量电势比测定场强容易，所以常用等势面研究电场，实际中测量电势比测定场强容易，所以常用等势面研究电场，先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面相互垂直，先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面相互垂直，绘出电场线分布，这样就知道了所研究的电场绘出电场线分布，这样就知道了所研究的电场 2由等势面可以判断电荷在电场中移动时由等势面可以判断电荷在电场

7、中移动时静电力做功的情况静电力做功的情况3由等差等势面的疏密，可以定性地确定由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小某点场强的大小本讲稿第十页，共十八页1 1、电场线总是与等势面垂直、电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势且从高等势面指向低等势面面.2 2、等差等势面越密的地方、等差等势面越密的地方.电场线越密电场线越密.3 3、沿等势面移动电荷、沿等势面移动电荷,电场力不做功电场力不做功,沿电场线移动电沿电场线移动电荷荷,电场力一定做功电场力一定做功.4 4、根据电场线可以画等势面、根据电场线可以画等势面,根据等势面也可以画电场根据等势面也可以画电场线线.5 5、电场线不仅可

8、以表示电场的强弱和方向、电场线不仅可以表示电场的强弱和方向,也可以表示电场也可以表示电场中各点电势的高低；等势面不仅可以表示电场中各点电势的中各点电势的高低；等势面不仅可以表示电场中各点电势的高低高低,也可以表示电场的强弱和方向也可以表示电场的强弱和方向.往往利用等势面与电场线的关系解题往往利用等势面与电场线的关系解题本讲稿第十一页，共十八页例例1 1、关于等势面正确的说法是（关于等势面正确的说法是（）A A电荷在等势面上移动时不受电场力作电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功用，所以不做功 B B等势面上各点的场强大小相等等势面上各点的场强大小相等 C C等势面一定跟电场线垂直等势面

9、一定跟电场线垂直 D D两等势面不能相交两等势面不能相交CDCD 练习巩固练习巩固本讲稿第十二页，共十八页例例2 2、一个点电荷，从静电场中的一个点电荷，从静电场中的a a点移至点移至b b点，点，其电势能的变化为零，则（）其电势能的变化为零，则（）A Aa a、b b两点的场强一定相等两点的场强一定相等B B该电荷一定沿等势面移动该电荷一定沿等势面移动C C作用于该点电荷的电场力与其作用于该点电荷的电场力与其 移动方向总是垂直的移动方向总是垂直的 D Da a、b b两点的电势相等两点的电势相等D D 练习巩固练习巩固本讲稿第十三页，共十八页例例3 3、实线表示一个正电荷的运动轨迹，在正电荷

10、实线表示一个正电荷的运动轨迹，在正电荷从从a a运动到运动到b b、再运动到、再运动到c c的过程中，下列说法中正确的过程中，下列说法中正确的是：（的是：（）A.A.动能先增大，后减小动能先增大，后减小B.B.电势能先减小，后增大电势能先减小，后增大C.C.电场力先做负功，后做正功，电场力先做负功，后做正功，总功等于零总功等于零D.D.加速度先变小，后变大加速度先变小，后变大abcC C 练习巩固练习巩固本讲稿第十四页，共十八页例例4 4、Q Q1 1和和Q Q2 2是等量异种点电荷，是等量异种点电荷，M M、N N是两个点电荷是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点将正电荷连线的垂直平分线上的两

11、点将正电荷q q从无限远处从无限远处沿沿MNMN线移到电场中，电场力对电荷线移到电场中，电场力对电荷Q Q做的功为做的功为_取无限远处的电势为零，那么取无限远处的电势为零，那么A A点的电势为点的电势为_值，值，B B点的电势为点的电势为_值值(填填“正正”“”“负负”或或“零零”)”)OMNqABQ1Q2零零正正负负 练习巩固练习巩固本讲稿第十五页，共十八页例例5、如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们的连线中点是O，A、B是中垂线上的两点，用分别表示A、B两点的场强和电势，则（）AEA一定大于EB，A一定大于BBEA不一定大于EB，A一定大于BCEA一定大于EB，A不一定大于BDE

12、A不一定大于EB,A不一定大于BB B 练习巩固练习巩固本讲稿第十六页，共十八页例例6 6、对两个电量均为对两个电量均为q q的点电荷连线中点的点电荷连线中点O O和中和中垂线上某点垂线上某点P P的认识中，正确的是（的认识中，正确的是（）A AO OP P，E EO OE EP P B BO OP P，E EO OE EP P C C将正电荷从将正电荷从O O点移到点移到P P点，点，电场力做正功电场力做正功 D D将正电荷从将正电荷从O O点移到点移到P P点，点，电场力做负功电场力做负功B CB COP+q+q 练习巩固练习巩固本讲稿第十七页，共十八页例例7 7、在匀强电场中有在匀强电场

13、中有a a、b b、c c三点，位置关三点，位置关系如图所示，其中系如图所示，其中bc=1cmbc=1cm，已知电场线与，已知电场线与abcabc三点所在的平面平行三点所在的平面平行,若将电量为若将电量为-210210C C的点电荷从的点电荷从a a 移到移到b b，电场力不，电场力不做功，而把该电荷从做功，而把该电荷从a a移到移到c c，电场力做功，电场力做功为为1.8101.810J J(1)(1)画出通过画出通过 a a、b b、c c 三点的三点的 电场线电场线(2)(2)求该匀强电场的电场强度求该匀强电场的电场强度 答案：答案：9109102 2 V/mV/m 练习巩固练习巩固本讲稿第十八页，共十八页