第2章 第2节 电势与等势面.pptx
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第2节-电势与等势面-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第2节电势与等势面核心素养物理观念科学思维1.了解电势的含义,知道其定义式、单位。
2.理解等势面的概念,知道电场线一定垂直等势面,了解几种典型电场的等势面的分布。
通过电势的定义,了解类比推理的方法,能在熟悉的情境中运用等势线模型解决问题。
知识点一电势[观图助学]1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
2.公式:φ=Epq。
3.单位:伏特,符号是V。
4.特点(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势点的位置有关。
(2)标量性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正、负。
5.与电场线的关系:沿电场线方向电势逐渐降低。
[思考判断](1)电场线密集处场强大,电势高。
(×)(2)某点的电势为零,电荷在该点的电势能一定为零。
(√)(3)某一点的电势为零,其场强一定为零。
(×)知识点二等势面[观图助学]类比左右两图共同点有哪些1.定义:电场中电势相同的各点构成的面。
2.等势面的特点(1)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功(选填“做功”或“不做功”)。
(2)等势面一定跟电场线垂直,即跟电场强度的方向垂直。
(3)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(4)两不同等势面不相交。
[思考判断](1)电荷在等势面上移动时,由于不受电场力的作用,所以电场力不做功。
(×)(2)点电荷的电场中,在同一等势面上各点的场强大小相等。
(√)(3)等势面是实际存在的面。
(×)(4)电场线一定垂直于等势面。
(√)比较高低要选择一个参考,即高低有相对性。
“无穷远”在静电问题中,如果离场源电荷已经很远,以至于试探电荷已不能探测到电场了,这点就可以看作“无穷远”电势沿电场线方向降低最快如下图点电荷的等势面是以点电荷为中心的球面,如图为平面图。
等势面也是描述电场的工具,与电场线一样,均是假想出来的。
第2节:电势与等势面一、电势1.等势面(1)定义:电场中电势相等的点构成的面。
(2)特点:由于在等势面上电荷受到的电场力跟等势面垂直,所以电荷在同一个等势面上运动时电场力。
2.几种常见电场的等势面三、尖端放电1.定义带电较多的导体,在部位,场强大到使周围的空气发生而引起的现象。
2.尖端放电的应用和防止(1)应用:避雷针是利用的原理来防止雷击的,它的作用是可以中和云层中的部分电荷,更主要的是把云层中的引入地下。
(2)防止:尖端放电会导致高压设备上的电能的损失,所以高压设备中导体的表面要做得尽可能地。
1.自主思考——判一判(1)沿一条电场线方向上的各点,电势不可能相同。
( )(2)电场中某点的电势与E p成正比,与q成反比。
( )(3)电势与电场强度无任何关系。
( )(4)电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功。
( )(5)等势面上各点电势、场强均相同。
( )(6)电场线与等势面垂直。
( )2.合作探究——议一议(1)在电势越高的地方,某电荷的电势能是否越大?(2)为什么等势面一定跟电场线垂直?(3)尖端放电的原因是什么?避雷针的原理是怎样的?1.电势的特点(1)电势的相对性:电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。
通常选无穷远处或地球表面为零电势点。
(2)电势是标量:电势只有大小没有方向。
在规定了零电势点后,电场中各点的电势可能是正值,也可能是负值。
正值表示该点的电势高于零电势;负值表示该点的电势低于零电势。
显然,电势的正负只表示大小,不表示方向。
(3)电势的固有性:电势是反映电场的能的性质的物理量,由电场本身决定,与该点是否放入电荷及电荷的电性和电荷量均无关,这和许多用比值定义的物理量相同,如电场强度。
2.等势面的特点(1)在等势面内移动电荷,电场力不做功。
(2)在空间中两等势面不相交。
(3)电场线总是和等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(4)在电场线密集的地方,等差等势面密集;在电场线稀疏的地方,等差等势面稀疏。