教科版高中物理必修第三册第一章静电场5电势电势差课件

知识点1电势5

电势电势差知识清单破1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比,定义为该点的电势,用符号φ表示。2.公式:φ=

。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。3.单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特,简称伏,符号是V。4.特性(1)相对性:电场中某一点的电势的数值与零电势点的选取有关。零电势点的选取视研究问

题的方便而定。理论研究中通常选取无穷远处的电势为零,实际中通常选取大地的电势为

零。(2)标量性:电势是标量,没有方向,但有正负。(3)电势与电场线的关系:沿电场线方向电势逐渐降低。1.定义:电场中A、B两点的电势之差φA-φB为A、B两点的电势差。电势差也叫电压。2.公式:UAB=φA-φB或UBA=φB-φA,所以UAB=-UBA。3.电场力做功与电势差的关系:电场中两点间的电势差等于在这两点间移动电荷的过程中电

场力所做的功WAB与被移动的电荷q的比。公式为

知识点2电势差4.单位:在国际单位制中,电势差的单位也是伏特,简称伏,符号是V。1V=1J/C。5.标量性电势差是标量,没有方向,但有正、负。6.电势能、电势、电势差、电场力做功之间的关系:WAB=EpA-EpB=qφA-qφB=qUAB。1.电势正负值的理解(1)某点的电势为正,表示该点电势比零点电势高,正电荷放在该点的电势能比放在零点时的

大。(2)某点的电势为负,表示该点电势比零点电势低,正电荷放在该点的电势能比放在零点时的

小。2.电势差正负值的理解(1)A、B两点间的电势差如果为正,则表示A点电势高于B点,正电荷从A点移到B点的过程中,

电场力做正功。反之,电场力做负功。(2)两点间电势差的正负及数值,都与零电势点的选取无关。知识点3电势和电势差的正负1.概念:电场中电势相等的各点构成的曲面,叫作等势面。2.性质(1)在同一等势面上,任何两点的电势都相等,所以在同一个等势面上移动电荷时,电场力不做

功。(2)电场线一定与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。(3)等差等势面越密集处,电场强度越大。(4)任意两个等势面不相交、不相切。3.静电屏蔽(1)“静电平衡”状态:当导体上的电荷分布达到相对静止时,导体内的电场强度处处为零,达

到“静电平衡”状态。知识点4等势面(2)“静电平衡”状态下导体的特点:处于静电平衡状态的导体,电荷分布在外表面上,导体是

个等势体。(3)静电屏蔽:处在电场中导体内部的场强为零,就好像导体把外电场遮住一样,而使内部物体

不受任何外电场的影响,这种现象叫作“静电屏蔽”。技术上,静电屏蔽有广泛的用处。1.鸟儿落在高压线上却安然无恙,是因为鸟儿不导电吗?2.以点电荷为球心、r为半径的球面上各点的电势、电场强度均相同吗?3.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关,这种说法对吗?4.用金属网把验电器罩起来,在金属网外面使带电金属球靠近验电器,验电器的箔片会张开

吗?知识辨析一语破的1.不是。鸟儿落在高压线上却安然无恙,是因为鸟儿两爪间的电势差几乎为零。2.电势相同,电场强度不相同。以点电荷为球心、r为半径的球面是等势面,电势相等;但电场

强度是矢量,大小相等,方向不同。3.不对。两点间的电势差由电场本身和两点的位置决定,与零电势点的选取无关。4.不会。由于静电屏蔽,金属网内部不受外部带电金属球电场的影响,所以验电器箔片不会张

开。关键能力定点破定点1电势高低的判断方法判断依据判断方法电场线方向沿电场线方向电势逐渐降低公式由φ=

计算出电势,然后进行比较场源电荷正负取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值,靠近正电荷电势高,靠近负电荷电势低电势能的大小正电荷的电势能大处电势高,负电荷的电势能大处电势低1.点电荷电场的电场线及等势面(1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一组同心球面。定点2典型电场的电场线和等势面及其综合应用(2)相邻等势面间电势差相等时,离球心越远等势面越稀疏。(3)在点电荷的电场中,越靠近正的场源电荷电势越高,越靠近负的场源电荷电势越低。(4)取无限远处电势为零时,正场源电荷的电场中各点电势都是大于零的,负场源电荷的电场

中各点电势都是小于零的。易错警示

对于任意形状带电体形成的电场,在越靠近带电体处,等势面的形状越接近带电

体外表面的形状;离带电体越远的等势面越接近于球面(当分析无穷远处电场特点时,带电体

可视为点电荷)。2.匀强电场的电场线及等势面

(1)匀强电场的等势面是一簇垂直于电场线的平面。(2)匀强电场的等差等势面是互相平行、间距相等的平面。3.等量异种点电荷的电场线及等势面

(1)等势面为两簇对称的曲面。(2)两电荷连线上,中心O点电势为零,由负电荷到正电荷电势逐渐升高;两电荷连线的中垂线

上,各点电势相等,均为零。4.等量同种点电荷的电场线及等势面

(1)等势面为两簇对称的曲面。(2)两电荷连线上,中心O点电势最低,但不为零;关于O点对称的任意两点电势相等,且高于O

点电势。两电荷连线的中垂线上,中心O处电势最高,由O点到无限远,电势一直降低,关于O点

对称的任意两点电势相等。如图所示,金属板带有等量异种电荷,板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示【1】,

已知该平面内P、O的连线为等势线,且与电场线上两点M、N的连线垂直【2】。一带电油滴在

O点处于静止状态【3】。则

(

)

A.若将油滴置于P处,仍能静止B.若将油滴从M处释放,将沿电场线运动至N处C.M点的电势一定比N点的高D.油滴在M点的电势能一定比在N点的小典例D

信息提取

【1】P点处的电场线比O点处的电场线密集,P点处的场强大于O点处的场强,电

场线方向未知,则无法确定M、N两点电势的高低。【2】P、O两点电势相等,M、N两点电势不相等。【3】在O点电场力与重力等大、反向。思路点拨

解析

油滴在O点所受合力为零(由【3】得到);由电场线的分布可知,油滴在P点所受的电场

力大于在O点所受的电场力(由【1】得到),则油滴不会静止在P点处,A错误。带电油滴受到

重力和电场力的作用,重力与电场力的合力的方向时刻在变化,根据物体做曲线运动的条件

可知,油滴不会沿电场线运动到N处,B错误。由于电场线的方向未知,所以无法判断M、N点

电势的高低(由【1】得到),C错误。由于油滴所受的电场力大致方向是向上的,将油滴从N点

移动到M点,电场力做正功,电势能减小,所以油滴在M点的电势能一定比在N点的小,D正确。

1.计算电场力做功的常见方法(1)功的定义法:匀强电场中,W=qELcosθ,其中θ为电场力与位移间的夹角;或W=qEd,d为沿电

场线方向的位移。(2)功能关系法:WAB=EpA-EpB=-ΔEp。电场力做的功等于电势能的减少量。(3)电势差法:WAB=qUAB。(4)动能定理法:W静电力+W其