内容正文:
2.3 研究电场的能的性质(二)
学习目标
思维脉络
1.理解电势的概念及电势和电势能的相互关系。
2.理解等势面的概念及等势面和电场线的关系。
3.理解匀强电场中电势差跟电场强度的关系UAB=Ed,并能用公式解决有关问题。
一
二
三
一、电势
1.定义:电荷在电场中某点的电势能跟其电荷量的比值,叫做该点的电势。
2.定义式:φM=。
3.单位:伏特,符号V。
4.标量:没有方向,只有大小,但有正负,表示比零电势点高或比零电势点低。
5.物理意义:描述电场的能的性质的物理量。
6.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,电场中某点的电势等于该点与零电势点的电势差。
7.电势的相对性:某点的电势的大小跟零电势点的选择有关,常取离电荷无限远处的电势为零;在实际应用中,常常取大地的电势为零。
一
二
三
练一练
(多选)关于电势与电势能的说法,正确的是( )
A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大
B.电荷在电势越高的地方,它的电荷量越大,所具有的电势能也越大
C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
D.在负点电荷电场中的任意点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
解析:电势能是电荷和电场共有的,在数值上Ep=qφ。正电荷附近的电势大于0,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能;负电荷附近的电势小于0,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。
答案:CD
一
二
三
二、电场的等势面
1.定义:电场中电势相等的点构成的线(面)叫做等势线(面)。
2.等势面的特点:
(1)等势面一定与电场线垂直,即跟电场强度的方向垂直。
(2)在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。
(3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
(4)任意两个等势面都不会相交,不相切。
(5)处于静电平衡的导体:表面是一个等势面,导体是一个等势体。导体表面处的电场线与表面垂直。
一
二
三
做一做
如图所示,两个等量异种电荷在真空中相隔一定距离,OO'代表两点电荷连线的中垂面,在两点电荷所在的某一平面上取图示1、2、3三点,则这三点的电势大小关系是 ( )
A.φ1>φ2>φ3 B.φ2>φ1>φ3
C.φ2>φ3>φ1 D.φ3>φ2>φ1
一
二
三
解析:先画出带等量异种电荷周围的电场线和等势面如