高中物理奥林匹克竞赛-静电场-(共2份打包)

第二节.电势、电势差

电势是描述电场自身性质的又一个物理量。它是一个标量，较易掌握。一.静电场的环路定理1．静电场力作功.元功：aq0dbrbra点电荷q为点电荷：即：点电荷q的电场中，电场力做功仅与试探电荷的电量大小、始末位置有关，与所经路径无关q0dbrbra若场是点电荷系：，

在场中移动，电场力做功：则由场的叠加:－－与路径无关.结论：

试探电荷在任何静电场中移动时，电场力所作的功仅与试探电荷的电量大小、始末位置有关，而与所经路径无关。

－－－电场力做功的特点二.电势差、电势1.电势能重力势能重力场中：重力作功等于重力势能增量的负值。静电场中：静电场力作功等于电势能增量的负值。电势能在点电荷q的电场中：qq0aba、b电势能差即:a点的电势能即为电场力将q0从电场力所做的功。若将，则：

讨论：反映电场的性质试探电荷所带电量－－电势2.电势定义：讨论：

标量，有正、负；单位：J·C-1;V；

与电势零点的选择有关。一般情况选即：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，或等于把单位正电荷从该点沿任意路径移至无穷远处电场力所作的功。－－－物理意义3.电势差试探电荷从电场力作功（a为起点）：结论：电场力作功与路径无关，只与试探电荷的起、终点的电势及试探电荷所带电量有关。4.电势叠加原理在点电荷系的电场中，a点的电场：aa点的电势：电势叠加原理：物理意义：点电荷系的电场中，任意给定点的电势，等于各点电荷单独存在时激发的电场在该点产生电势的代数和。注意：－－标量求和（代数和）－－矢量求和点电荷电场中的电势5.电势的计算qq0adr点电荷系的电场中的电势第个点电荷在a点的电势：由电势叠加原理：a例题1：如图所示，，r=5cm，求：

O点的电势；

将试探电荷q0=1.0×10-9C从无穷远处移到O点，电场力所做的功。解：

由电势叠加原理：OqqqqrrrrOqqqqrrrr

电场力的功：例2．如图所示，在一个三角形的三个顶角上都放有一个点电荷，

试求三角形A、B、C各点的电势。

若将试探电荷q0=1.0×10-9C从A点移到B点，电场力所做的功。解：

点电荷电势公式：+qRRR＋q

－qOABC电势叠加原理：而且：CA=CB=2R+qRRR＋q

－qOABC+qRRR＋q

－qOABC

将试探电荷q0=1.0×10-9C从A点移到B点，电场力所做的功：由电场力做功与电势差的关系：例3：如图两等值异号点电荷相距为l=2m，求在两点电荷连线延长线上，在电荷一侧，距两点电荷连线中心O点x=10m处的A点的电势。

解：点电荷的等势面三.等势面1.

等势面：场中电势相等的各点所构成的曲面即：点电荷电场中的等势面是以点电荷q为中心的一系例同心球面。按规定，电场中任意两相邻等势面之间的电势差相等，即等势面的疏密程度同样可以表示场强的大小．点电荷的等势面电场强度与电势的微分关系：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+结论：电场线与等势面处处正交；电场线的方向指向电势降落的方向；沿等势面移动时，电场力做功为零。一.电介质的极化介质——

就是绝缘体（氦、氖气体，云母，玻璃等）介质极化－－介质处于静电场中，受电场的影响，介质表面相对的出现异号电荷。束缚电荷－－极化出现的不能离开介质的电荷。极化分类－－位移极化和取向极化。静电场中的电介质

无极分子电介质：（氢、甲烷、石蜡等）有极分子电介质：（水、有机玻璃等）1.无极分子与有极分子无极分子－－无外电场时，分子的正、负电荷中心重合，固有电矩为零。有极分子－－无外电场时，分子的正、负电荷中心不重合，固有电矩不为零，相当于一个电偶极子。2.无极分子的位移极化与有极分子的取向极化3.电介质中的场强在充满均匀电介质的空间：

0——真空电容率

r——相对电容率作业：127页12、13题。1、悠悠岁月，青春无悔;挥霍了的时光那叫蹉跎，飞舞起来的那才叫青春!14、没有追求和付出，哪来的成功，谁说辉煌背后没有痛苦，只要为了梦想不服输，再苦也不停止脚步。6、实力的来源不是胜利。唯有奋斗才能增强实力。当你历经苦难而不气馁，那就是实力。13、你看世界的态度，就是世界对你的态度;你改变了自己，你就改变了世界。4、人生伟业的建行，不在能知，而在能行。5、人生有几件绝对不能失去的东西：自制的力量，冷静的头脑，希望和信心。17、心系乡民，用热情去创造财富。4、在无路的旅途上奔跑，将流光抛至身后。10、人只要不失去方向，就不会失去自己!人生重要的不是所站的位置，而是所朝的方向。12、天下没有免费的午餐，一切成功都要靠自己的努力去争取。机会需要把握，也需要创造。1、我明白眼前的都是气泡，明白安静的才是苦口良药，明白什麼才让我骄傲，却不明白你。13、不幸就像石头，弱者把看成绊脚石，强者把它当成垫