届高考物理核心要点突破系列第章第六节《等势面》课件新人教选修

第六节等势面目标概览学习目标：1.知道什么是等势面，知道等势面的特点．2．知道处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面．3．熟悉常见的几种等势面形状．4．知道实际中常取地球或与地球相连的导体作为零电势的参考位置．

重点难点：1.重点：理解等势面的特点．2．难点：从等势面的分布来确定电场线的大致分布．学法指导：利用等势面，进一步形象地认识电场，注意联系电场线及电势、电势差的计算．

第六节等势面课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练基础知识梳理核心要点突破基础知识梳理一、等势面1．定义：电场中_________的各点构成的面叫等势面．2．等势面的特点(1)等势面一定跟电场线_____；(2)在同一等势面上移动电荷，电场力_______；(3)电场线总是从_______的等势面指向_______的等势面；(4)任意两个等势面___相交．电势相等垂直不做功电势高电势低不二、电场中常见的几种等势面的形状1．点电荷的电场的等势面是_______________的一簇球面，如图13－6－1所示．

图13－6－1图13－6－2以点电荷为中心2．等量异种点电荷的电场的等势面如图13－6－2所示，两点电荷连线的___________为一个等势面．3．等量同种点电荷的电场的等势面如图13－6－3所示．

图13－6－3图13－6－4垂直平分线4．匀强电场的等势面是_______________的一簇平面，如图13－6－4所示．图13－6－55．形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面，如图13－6－5所示．平行且间距相等三、处于静电平衡状态的导体1．处于静电平衡状态的导体的电势特点(1)处于静电平衡状态的导体是一个_______，其表面为一_______．(2)在导体上移动电荷，电场力_____功；在表面上移动电荷，电场力也_____功．(3)处于静电平衡状态的导体上净电荷产生的电场，其电场线_____导体表面．等势体等势面不做不做垂直提示(1)电势为零的等势面上的电场强度一定为零吗？(2)能根据等势面判断电场的方向和强弱吗？2．静电平衡下的地球及与之相连的导体是_______．所以实际中常取地球或与之相连的导体的电势为零．【思考·提示】

(1)不一定．(2)电场线垂直于等势面，电场线方向由电势高的等势面指向电势低的等势面．等差等势面的疏密表示电场的强弱．等势体核心要点突破一、电场线与等势面1．电场线反映电场的分布情况，是一组不闭合的有向曲线，既反映场强的大小，也反映场强的方向．而等势面，是电场中电势相等的点构成的面，可以是封闭的，也可以是不闭合的．2．在同一电场线上移动电荷，电场力要做功．在同一等势面上移动电荷，电场力不做功．3．电场线与等势面总是垂直的，并且电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．特别提醒1．电场线密集的区域等势面也密集，反之亦然．2．可以通过等势面分布作出电场线分布帮助分析问题．二、等量同种、异种点电荷的等势面分布特点特别提醒在等量异种电荷形成的电场中，若沿中垂线移动电荷至无穷远，电场力不做功，则若取无穷远处电势为零时，中垂线上各点的电势也为零，因此从中垂线上某点移动电荷到无穷远，电场力做功仍为零．即使全应用如图13－6－6所示发，在居等量于的异精种点硬电荷插形成陆的电垄场中灭，有A、B、C三点坝，A点为净两点没电荷旧连线奴的中什点，B点为忆连线征上距A点距贝离为d的一撒点，C点为扔连线溜中垂梨线距A点距曲离也夸为d的一蛾点，弓则下常面关顾于三够点电买场强美度的堵大小纵、电帜势高侮低的捐比较书，正烫确的锅是()图13－6－6A．EA＝EC>EB；UA＝UC>UBB．EB>EA>EC；UA＝UC>UBC．EA<EB，EA<EC；UA>UB，UA>UCD．因吐为零具电势藏点未巾规定知，所树以无厕法判心断电固势的种高低解析都：选B.点A、B在同障一条腰电场讽线上征，UA>UB，点A、C在同土一条兄等势油线上谅，UA＝UC，但B点处数的电店场线挎较密慎，C点处街的电且场线盾较疏坏，故确选项B正确凝．三、粒带电袜粒子肠在等倒势面至之间纽奉的运掠动问峰题处理同带电鲁粒子扔在等削势面摄之间远的运少动问磨题，僵常需弃分析寇带电富粒子顺的运寻动轨蚀迹及技运动功过程洋中的与速度料、动房诚能及辟电势角能的册变化透等．1．从虎轨迹卧分析喂带电皆粒子如的速犬度方破向和馒受力锻方向精，利顷用合荷外力谦方向吗总指喝向曲惯线凹候侧这运一特置点可洒以方提便地浴判断后带电枯粒子蒜所受祸合外豪力的烘方向冷．2．在煌只有述电场河力做侮功的妙情况填下，均动能坐和电帜势能逆的总品和不冰变．3．在饰同一者等势权面上卖移动叮电荷蚕，或砍从某贵一等饮势面刊开始倾运动赶，最僚后再即回到功这一雕等势乓面，切电场像力做报功为罩零．4．非诞同一亭等势论面．析在匀本强电妨场中W＝qU＝Eq草d(第七君节将宁讲到竖此公击式)，在顶非匀顽强电拦场中W＝qU.另外扮还可众以利固用动喷能定电理、梨机械托能守纱恒定饮律、薯能量辉转化革和守存恒定没律、本功能让关系涌等来吊解决另带电损粒子芒在等饥势面挡之间到的运甚动问疑题．如图13－6－7所示赔为一侵固定支点电尸荷的麦电场轻中同滋一电借场线隙上的务三点钟，AB＝BC，则母比较赚三点谱：(1努)场强徐大小__懂__串__神__贼__尝__．(2悼)电势侮高低__岸__曾__葛__炮__掉__申_．(3锐)UAB__抹__柿__梨__UBC.(4描)正电插荷在A、B、C三点片的电标势能__薄__椅__鸭__．(5篮)作出盗过A、B、C的等稻势面聋．课堂互动讲练利用电场线和等势面比较场强和电势例1图13－6－7【解析】(1稍)电场凶线越貌密，国场强膊越大显，EA＜EB＜EC.(2聪)沿电画场线晋方向递电势探逐渐兵降低骡，φA＞φB＞φC.(3养)假设境一正忌电荷秀从A→B，电辰场力作做功渗为W1，从B→C，电钓场力叉做功穴为W2，因陆为在A→B过程宅中的贺电场颤力小铅于B→C过程咱中的炭电场役力，尼故W1＜W2，又W＝q·U，所扯以UAB＜UBC.(4劝)正电竹荷由A→B→C，电位场力献始终步做正燥功，割电势支能一决直减桑小，εA＞εB＞εC.(5齿)等势斤面与悦电场找线垂萍直，围如图13－6－8所示宅．图13－6－8【答案】(1胶)EA＜EB＜EC(2袭)φA＞φB＞φC(3蚁)＜(4厚)εA＞εB＞εC(5支)如解钳析图禁所示捷．【思维区升华】要掌黎握运首用电猾场线锈和等振势面导来判甩断电塑场的归性质教，要扰会根瞎据电嗓场线夺画等拉势面器，或甚者根题据等品势面洋画电季场线悬．如图13－6－9所示帜，虚饱线a、b、c表示殃电场呼中的绒三个授等势掠面与治纸平失面的追交线甘，且掩相邻红等势界面之愧间的垦电势摔差相长等．庸实线矩为一宵带正晴电粒广子仅馒在电划场力赢作用漂下通浪过该佳区域换时的邀运动瞧轨迹废，M、N是这冤条轨写迹上侵的两沃点，樱则下洞面的基说法便中正漫确的潮是()带电粒子在等势面间的运动例2图13－6－9A．三昏个等沟势面冷中，a的电新势最睡高B．对乘于M、N两点桃，带臂电粒缩慧子通作过M点时妖电势竹能较缩慧大C．对趟于M、N两点帅，带侄电粒据子通全过M点时挺动能林较大D．带汁电粒组子由M运动厌到N时，守加速却度增朵大【解析】由于割带电润粒子蝇做曲夺线运帆动，藏所受待电场绳力的钱方向而必定碑指向欲轨道乐的凹蜓侧，铅且和甩等势钓面垂吃直,所以幅电场说线方事向是秒由c指向b再指隔向a.根据感电场歉线的趁方向织是指粒电势榨降低这的方屠向，讲故φc>φb>φa，选间项A错．【答案】CD【思维打升华】判断短带电择粒子页在电炎场中崇的运诉动情谈况，狂要注悠意结呈合等述势面贝的分隶布与碍电场圆线或烤场强乓分布面的关氏系，奇注意办从粒采子的用轨迹追中分返析粒翼子受分力情包况及成做功心和能眠量转魄化，痰在同证一等着势面坛移动揭电荷仆，电纽奉场力却总不凶做功茄，注拨意不禽要将胶等势己面和戴电场轧线混暴淆．如图13－6－10所示档，实泄线为冒电场赤线，谎虚线凯为等扣势面漏，相亡邻两彼等势弓面间路的电梯势差仓相等粮，一蛇个正睛电荷淹在等贡势面L3处时叶动能愈为20蝴J，运干动到苍等势葬面L1处时交的动友能为帮零，启现取L2为零椒势能私参考除平面罗，则悟当此畏电荷示的电吗势能尊为4缩慧J时，毫它的梦动能雁为(不计利重力丛及空乓气阻屋力)利用能量守恒解决带电粒子在等势面间的运动例3图13－4－8A．16多JB．10轻JC．6指J鞋D．4牙J【解析】由于碎不计裙重力沿和空蜘气阻厚力，电正电昏荷在遣电场拾中仅倘受到阅电场裁力的票作用槽，则吨此正休电荷表的电啦势能衫与动堂能之抄和保木持不浸变．血当正竿电荷砍运动致到等料势面L2时，峰由于浇电场删为匀课强电乳场，艰所以冒正电刷荷在秃等势葡面L2时动胳能为10争J，电径势能粉为零岂，即敌电势篮能与部动能拌之和国为10雀J．故影当此充电荷咐的电歼势能厨为4戚J时，约它的缩慧动能舟为6坟J．C正确棒，A、B、D错误却．故尼选C.【答案】C【思维嫂升华】带电首粒子糠在电估场的乔等势羡面间醋运动敢时，源动能