高二物理竞赛电势课件

一静电场力所做的功(1)点电荷的电场结果:仅与的始末位置有关，与路径无关.9-5静电场的环路定理电势能(2)任意电荷的电场（视为点电荷的组合）结论：静电场力做功与路径无关二静电场的环路定理静电场是保守场12静电场力是保守力三电势能静电场力是保守力，静电场是保守场.电势能的差是绝对的,与势能零点的选取无关.令试验电荷在电场中某点的电势能，在数值上就等于把它从该点移到零势能处静电场力所作的功.静电场力所做的功就等于电荷电势能的改变量（增量的负值）注意:电势能的大小是相对的，与势能零点的选取有关;

电荷在静电场的一定位置上具有一定的电势能,属于电荷和电场系统.(积分大小与无关)一电势点电势点电势（为参考电势，值任选）9-6电势令电势零点选择方法：有限带电体以无穷远为电势零点，实际问题中常选择大地或电子仪器的机壳或公共地线电势为零.电势差物理意义把单位正试验电荷从点移到无穷远时，静电场力所作的功.将单位正电荷从移到电场力作的功电势大小是相对的，与电势零点的选择有关；注意:伏特电势差是绝对的，与电势零点的选择无关。静电场力做功电势能电势电势差单位：焦耳原子物理中能量单位：二点电荷的电势令标量点函数

例1

如图所示，ABC是半径为R的半圆弧.电荷+q位于圆心O处,(1)若把电荷Q从点A经B(沿半圆)移至C，则电场力对它所作的功_____;(2)将电荷-Q从C点沿直线CD移到无限远处,外力所做的功_______.解:根据电场力的功与电势差的关系：CABOD三电势的叠加原理

点电荷系电荷连续分布的带电体(微元法)均匀带电球面/球体/球壳均匀带电无限长直线/圆柱体/圆柱面均匀带电无限大平面/平板（电场分布球对称)(电场分布轴对称)(电场分布面对称)（GS面为柱面）总结叠加法电荷连续分布带电体：高斯定理法注意：先分解后求和或积分电场分布具有高度对称性：点电荷系：求GS面为球面）总结点电荷系：电荷连续分布有限带电体：叠加法电势定义法有限带电体取一般用于电荷分布具有高度对称性的带电体（1）已知积分路径上的场强分布函数（2）与路径无关（3）分段积分注意：求电势解：O点的场强O点的电势：P点的电势：

例2.

如图所示，四个电量均为+q的点电荷，固定于水平面内边长为a的正方形的四个顶点上，O为正方形的两对角线的交点，P在O点的正上方，(即PO垂直于正方形所在平面)，PO=a，则O点的电场强度为___，电势为___，P点的电势为____。Poaa+q+q+q+q++++++++++++++例3

正电荷均匀分布在半径为的细圆环上.求圆环轴线上距环心为处点的电势.讨论(1)(点电荷电势)思考:

带电为+q的四分之一圆环在其圆心处的电势.（点电荷电势）(2)均匀带电薄圆盘轴线上的电势例4均匀带电球壳的电势.+++++++++++真空中，有一带电为，半径为的带电球壳.试求（1）球壳外两点间的电势差；（2）球壳内两点间的电势差；（3）球壳外任意点的电势；（4）球壳内任意点的电势.解:（1）（3）令

由可得

或（2）+++++++++++（4）

由可得

或例5“无限长”带电直导线的电势解:令能否选？等势面:空间电势相等的点连接起来所形成的面.

在静电场中，电荷沿等势面移动时，电场力不做功(1)在静电场中，电场强度总是与等势面垂直的，即电场线是和等势面正交的曲线簇.9-7等势面(电势图示法,规定任意两相邻等势面间的电势差相等).一等势面的定义二等势面的特点点电荷的等势面(2)等势面的疏密程度同样可以表示场强的大小两平行带电平板的电场线和等势面++++++++++++

一对等量异号点电荷的电场线和等势面+讨论:下列说法正确的是:(1