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1、第第2 2章章第第2 2节节新知预习新知预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关读教材读教材填要点填要点要点一要点一要点二要点二随堂检测随堂检测 归纳小结归纳小结课下作业课下作业 综合提升综合提升试身手试身手夯基础夯基础要点三要点三返回返回返回1知道知道电势电势的概念,理解其相的概念,理解其相对对性;能性;能正确区分正确区分电势电势与与电势电势能和能和电场电场强强度。度。2理解等理解等势势面的概念,掌握等面的概念,掌握等势势面的特点面的特点及其几种典型及其几种典型电场电场中等中等势势面的分析情况。面的分析情况。3了解尖端放了解尖端放电现电现象,知道避雷象,知道避
2、雷针针原理。原理。返回返回读读教材教材填要点填要点一、一、电势电势1定定义义电电荷在荷在电场电场中某点的中某点的电势电势能与能与电电荷量的荷量的,叫做叫做该该点的点的电势电势。2定定义义式式 ,单单位位,1V1。3相相对对性性电场电场中各点中各点电势电势的高低,与所的高低,与所选选取的取的的位的位置有关,一般情况下取无置有关,一般情况下取无穷远穷远或或为为零零电势电势位置。位置。比比值值J/C零零电势电势地球地球伏特伏特返回4矢矢标标性性电势电势是是,只有大小,没有方向,但,只有大小,没有方向,但电势电势有有。5意意义义电势电势是反映是反映电场电场本身的性本身的性质质的物理量,与是否放入的物理
3、量,与是否放入电电荷荷。标标量量正正负负无关无关返回二、等二、等势势面面1定定义义电场电场中中电势电势的点所构成的面。的点所构成的面。2特点特点(1)等等势势面一定与面一定与电场线电场线;(2)在同一等在同一等势势面上移面上移动电动电荷,荷,电场电场力力;(3)电场线总电场线总是从是从电势电势的等的等势势面指向面指向电势电势的的等等势势面。面。相等相等垂直垂直不做功不做功高高低低返回三、尖端放三、尖端放电电1定定义义带电较带电较多的多的导导体,在体,在部位,部位,场场强强可以大到使周可以大到使周围围的空气的空气发发生生而引起放而引起放电电的程度,的程度,这这就是尖端放就是尖端放电现电现象。象。
4、2应应用用避雷避雷针针,其形状是尖端形的,其作用是:,其形状是尖端形的,其作用是:(1)云云层层中的部分中的部分电电荷;荷;(2)把云把云层层中的中的直接引入地下。直接引入地下。尖端尖端电电离离中和中和大量大量电电荷荷返回试试身手身手夯基夯基础础1根据根据电势电势的定的定义义式,能式,能说说与与Ep成正比,与成正比,与q成反成反比比吗吗?解析:解析:与与电场电场强强度一度一样样,电场电场中某点中某点处处的大小是由的大小是由电场电场本身的条件决定的,与在本身的条件决定的,与在该该点点处处是否放置是否放置电电荷、荷、电电荷的荷的电电性、性、电电荷量均无关。荷量均无关。答案:答案:不能不能返回2在如
5、在如图图221所示的四种所示的四种电场电场中,分中,分别标记别标记有有a、b两两点。其中点。其中a、b两点的两点的电势电势相等,相等,电场电场强强度相同的是度相同的是()图图221返回A甲甲图图中与点中与点电电荷等距的荷等距的a、b两点两点B乙乙图图中两等量异种中两等量异种电电荷荷连线连线的中垂的中垂线线上与上与连线连线等距的等距的a、b两点两点C丙丙图图中两等量同种中两等量同种电电荷荷连线连线的中垂的中垂线线上与上与连线连线等距的等距的a、b两点两点D丁丁图图中匀中匀强强电场电场中的中的a、b两点两点解析:解析:甲甲图场图场强强方向不同,丙方向不同,丙图场图场强强方向相反,丁方向相反,丁图图
6、ab。答案:答案:B返回3关于避雷关于避雷针针能能够够避免建筑物被雷避免建筑物被雷击击的原因下列分析的原因下列分析错误错误的是的是()A云云层层中中带带的的电电荷被避雷荷被避雷针针通通过导线导过导线导入大地入大地B避雷避雷针针的尖端向云的尖端向云层层放放电电,中和了云,中和了云层层中的中的电电荷荷C云云层层与避雷与避雷针发针发生摩擦,避雷生摩擦,避雷针针上上产产生的生的电电荷被荷被导导入入大地大地D避雷避雷针针由尖由尖锐锐的的导导体作成,利用的是尖端放体作成,利用的是尖端放电现电现象象返回解析:解析:带电带电荷的云荷的云层层靠近避雷靠近避雷针时针时,在避雷,在避雷针针尖端感尖端感应应出与云出与
7、云层层相反的静相反的静电电,达到一定程度就向空中放,达到一定程度就向空中放电电,中和云中和云层层中的中的电电荷,同荷,同时时把云把云层层中的大量中的大量电电荷荷导导入大入大地,从而避免遭受雷地,从而避免遭受雷击击。答案:答案:C返回返回返回1电势电势的特点的特点(1)电势电势的相的相对对性。性。电势电势是相是相对对的,根据公式,只有的,根据公式,只有先确定了某点的先确定了某点的电势为电势为零以后,才能确定零以后,才能确定电场电场中其他点中其他点的的电势电势。电场电场中某点的中某点的电势电势跟零跟零电势电势位置的位置的选择选择有关。有关。在理在理论论研究中,研究中,对对有限大的有限大的带电带电体
8、体产产生的生的电场电场,选择选择无无限限远处为远处为零零电势电势位置;在位置;在实际处实际处理理问题问题中,又常取大地中,又常取大地为为零零电势电势位置。位置。返回(2)电势电势的固有性。的固有性。电势电势是表示是表示电场电场能量属性的一个能量属性的一个物理量,物理量,电场电场中某点中某点处处的大小是由的大小是由电场电场本身的条件决定的,本身的条件决定的,与在与在该该点点处处是否放着是否放着电电荷、荷、电电荷的荷的电电性、性、电电荷量均无关,荷量均无关,这这和和许许多用比多用比值值定定义义的物理量相同,如前面学的物理量相同,如前面学过过的的电场电场强强度度EF/q。返回(3)电势电势是是标标量
9、。量。电势电势是只有大小、没有方向的物理量是只有大小、没有方向的物理量,在,在规规定了零定了零电势电势后,后,电场电场中各点的中各点的电势电势可以是正可以是正值值,也,也可以是可以是负值负值。正。正值值表示表示该该点点电势电势高于零高于零电势电势;负值负值表示表示该该点点电势电势低于零低于零电势电势。显显然,然,电势电势的符号只表示大小,不表的符号只表示大小,不表示方向。当示方向。当规规定无限定无限远处为远处为零零电势电势后,正后,正电电荷荷产产生的生的电场电场中各点的中各点的电势电势均均为为正正值值,负电负电荷荷产产生的生的电场电场中各点的中各点的电势电势均均为负值为负值。且越靠近正。且越靠
10、近正电电荷的地方荷的地方电势电势越高,越靠近越高,越靠近负电负电荷的地方荷的地方电势电势越低。越低。返回2电势电势高低的判定方法高低的判定方法(1)根据根据电场线电场线判断:判断:电场线电场线的方向就是的方向就是电势电势降低最快的方向。降低最快的方向。(2)根据根据电场电场力做功和力做功和电电荷荷电势电势能的能的变变化判断:化判断:在两点在两点间间移移动动正正电电荷:如果荷:如果电场电场力做力做负负功功电势电势能增加,能增加,电势电势升高;如果升高;如果电场电场力做正功力做正功电势电势能减少,能减少,电势电势降低。降低。在两点在两点间间移移动负电动负电荷:如果荷:如果电场电场力做力做负负功功电
11、势电势能增加,能增加,电势电势降低;如果降低;如果电场电场力做正功力做正功电势电势能减少,能减少,电势电势升高。升高。(3)根据根据场场源源电电荷的荷的电场电场来判断。在正来判断。在正电电荷荷产产生的生的电场电场中,中,离它越近离它越近电势电势越高;在越高;在负电负电荷荷产产生的生的电场电场中,情况恰好相反。中,情况恰好相反。返回名名师师点睛点睛沿沿电场线电场线的方向是的方向是电势电势降落最快的方向,但降落最快的方向,但电势电势降降落的方向不一定是落的方向不一定是电场线电场线的方向。的方向。返回1.将一将一带电带电荷量荷量为为q2106C的点的点电电荷从荷从电场电场外外一点一点P移至移至电场电
12、场中某点中某点A,电场电场力做功力做功4105J,求,求A点点的的电势电势。返回答案答案20V返回(1)电势电势是描述是描述电场电场性性质质的物理量,与放入的物理量,与放入电场电场中的中的试试探探电电荷无关,但是可以利用荷无关,但是可以利用试试探探电电荷的荷的电势电势能和能和电电荷量荷量的比的比值计值计算算电势电势,就像用,就像用电场电场力与力与电电荷量的比荷量的比值计值计算算电场电场强强度一度一样样。(2)计计算算电势电势首先要首先要规规定零定零电势电势位置,在用位置,在用电势电势能和能和电电荷量的比荷量的比值计值计算算电势时电势时,应应将两者的正、将两者的正、负负号号带带入入计计算,算,电
13、势电势也可以也可以为负值为负值,表明,表明该处电势该处电势比零比零电势电势位置的位置的电势电势低。低。返回返回返回电场电场强强度度电势电势电势电势能能矢矢标标性性矢量,方向矢量,方向为为正正电电荷的荷的受力方向受力方向标标量,但有正量,但有正负负,正正负负只表示大小只表示大小正正电电荷在正荷在正电势电势位置有正位置有正电势电势能,能,简简化化为为:正正得:正正得正,正,负负正得正得负负,负负负负得正得正决决定定因因素素场场强强由由电场电场本身决定,本身决定,与与试试探探电电荷荷无关无关电势电势由由电场电场本身本身决定,与决定,与试试探探电电荷无关,其大小荷无关,其大小与参考点的与参考点的选选取
14、取有关,有相有关,有相对对性性由由电电荷量和荷量和该该点点电势电势二者决定,二者决定,与参考点与参考点选选取有取有关,有相关,有相对对性性返回电场电场强强度度电势电势电势电势能能联联系系(1)电势电势沿沿场场强强方向降落最快,但方向降落最快,但电势电势降低方向不一定降低方向不一定是是场场强强方向方向(2)大小关系:大小关系:场场强强为为零的点,零的点,电势电势、电势电势能不一定能不一定为为零;零;电势为电势为零的点,零的点,场场强强不一定不一定为为零,零,电势电势能一定能一定为为零;零;电势电势能能为为零的点,零的点,场场强强不一定不一定为为零,零,电势电势一定一定为为零。三个物理量中一个物理
15、量大,其余不一定大零。三个物理量中一个物理量大,其余不一定大返回名名师师点睛点睛应应用公式用公式Ep/q时时,要注意,要注意Ep和和q正正负负号的意号的意义义,并将正并将正负负号代入公式运算,号代入公式运算,计计算算结结果的正果的正负负可反映可反映电势电势的高低。的高低。返回2.如如图图222所示,所示,电场电场中有中有A、B两点,两点,则则下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A电势电势AB,场场强强EAEBB电势电势AB,场场强强EAEBC将将q从从A点移到点移到B点,点,电场电场力做了力做了负负功功D将将q分分别别放在放在A、B两点两点时时具有具有电势电势能能EpAEpB图图222返回
16、审题审题指指导导解决本解决本题题需把握以下三点:需把握以下三点:(1)沿沿电场线电场线的方向的方向电势电势降低;降低;(2)电场线电场线的疏密反映的疏密反映E;(3)电场电场力做功来判断两点力做功来判断两点电势电势能的大小。能的大小。返回解析解析B处电场线较处电场线较密,故密,故场场强强EAEB,沿,沿电场线电场线方向方向电电势势降低,故降低,故AB,A错错;B对对;对对正正电电荷,由于荷,由于AB,故故EpAEpB,从,从A到到B,电势电势能减小,能减小,电场电场力做正功;力做正功;对负对负电电荷,荷,AB,EpAEpB,C错错,D错错。故。故选选B。答案答案B返回场场强强和和电势电势分分别
17、别是从力和能的角度描述是从力和能的角度描述电场电场的性的性质质,场场强强的的强强弱看弱看电场线电场线的疏密,的疏密,电势电势的高低是看的高低是看电场线电场线的方向,的方向,电场电场强强度方向是度方向是电势电势降落最快的方向,而研究降落最快的方向,而研究电势电势能必能必须须研研究究电场电场力做功。力做功。返回返回1等等势势面特点面特点(1)由于等由于等势势面上各点的面上各点的电势电势相等,相等,电电荷在同一等荷在同一等势势面面上的上的电势电势能相等,所以,在同一等能相等,所以,在同一等势势面上移面上移动电动电荷荷时时,电电荷的荷的电势电势能不能不变变,即在同一等,即在同一等势势面上任意两点面上任
18、意两点间间移移动电动电荷,荷,电场电场力都不做功。力都不做功。(2)等等势势面一定跟面一定跟电场线电场线垂直,即跟垂直,即跟场场强强的方向垂直。的方向垂直。如果如果电场线电场线不与等不与等势势面垂直,面垂直,场场强强沿等沿等势势面方向有分量,面方向有分量,这样这样,在等,在等势势面上移面上移动电动电荷荷时时,电场电场力就要做功,所以,力就要做功,所以,场场强强一定跟等一定跟等势势面垂直。面垂直。返回(3)由于沿着由于沿着电场线电场线方向方向电势电势降低,因此,降低,因此,电场线电场线一定一定是从是从电势较电势较高的等高的等势势面指向面指向电势较电势较低的等低的等势势面。面。(4)因因为为如果两
19、等如果两等势势面相交,交点就会有两个面相交,交点就会有两个电势电势,这这是不可能的,所以任意两个等是不可能的,所以任意两个等势势面都不相交。面都不相交。(5)等差等等差等势势面密的地方面密的地方电场电场强强度大,即等度大,即等势势面的疏密面的疏密反映了反映了电场电场的的强强弱。弱。返回2几种典型几种典型电场电场的等的等势势面面电场电场等等势势面面(实线实线)图样图样重要描述重要描述匀匀强强电场电场垂直于垂直于电场线电场线的一簇的一簇平面平面点点电电荷的荷的电场电场以点以点电电荷荷为为球心的一球心的一簇球面簇球面返回电场电场等等势势面面(实线实线)图样图样重要描述重要描述等量异种点等量异种点电电
20、荷的荷的电场电场连线连线中垂面上的中垂面上的电电势为势为零零等量同种正等量同种正点点电电荷的荷的电电场场连线连线上,中点上,中点电势电势最低,而在中垂最低,而在中垂线线上,中点上,中点电势电势最高最高返回电场电场等等势势面面(实线实线)图样图样重要描述重要描述带电导带电导体体的的电场电场与与导导体形状体形状类类似似的等的等势势面,面,导导体体是等是等势势体体返回3.如如图图223所示,所示,P、Q是等量的是等量的正点正点电电荷,荷,O是它是它们连线们连线的中点,的中点,A、B是中垂是中垂线线上的两点,上的两点,OAOB,用,用EA、EB和和A、B分分别别表示表示A、B两点的两点的电场电场强强度
21、和度和电势电势,则则()AEA一定大于一定大于EB,A一定大于一定大于BBEA不一定大于不一定大于EB,A一定大于一定大于BCEA一定大于一定大于EB,A不一定大于不一定大于BDEA不一定大于不一定大于EB,A不一定大于不一定大于B图图223返回思路点思路点拨拨明确两等量正点明确两等量正点电电荷中垂荷中垂线线上由上由O点到点到无无穷远处场穷远处场强强变变化化规规律及律及电势变电势变化化规规律。律。解析解析P、Q所在空所在空间间中各点的中各点的电场电场强强度和度和电势电势由由这这两个点两个点电电荷共同决定,荷共同决定,电场电场强强度是矢量,度是矢量,P、Q两点两点电电荷在荷在O点的合点的合场场强
22、强为为零,在无限零,在无限远处远处的合的合场场强强也也为为零,从零,从O点沿点沿PQ垂直平分垂直平分线线向向远处远处移移动动,场场强强先增大,后减小,先增大,后减小,所以所以EA不一定大于不一定大于EB。电势电势是是标标量,由等量同号量,由等量同号电电荷的荷的电场线电场线分布分布图图可知,从可知,从O点向点向远处远处,电势电势是一直降低的。是一直降低的。故故A一定大于一定大于B。答案答案B返回(1)两等量正点两等量正点电电荷中垂荷中垂线线上上场场强强由由O到无到无穷远处穷远处先增先增大后减小。大后减小。(2)以无以无穷远处为穷远处为零零电势电势点,离正点,离正电电荷越荷越远电势远电势越低。越低
23、。返回返回返回返回答案:答案:A返回2(对应对应要点二要点二)在静在静电场电场中,下列中,下列说说法正确的是法正确的是()A电场电场强强度度为为零的点,零的点,电势电势一定一定为为零零B电场电场强强度度处处处处相同的区域内,相同的区域内,电势电势也一定也一定处处处处相同相同C电势电势降低的方向,一定是降低的方向,一定是电场电场强强度的方向度的方向D匀匀强强电场电场中的等中的等势势面是一簇彼此平行的平面面是一簇彼此平行的平面返回解析:解析:电场电场强强度描述度描述电场电场力的性力的性质质,电场电场中一点的中一点的场场强强是唯一确定的,而是唯一确定的,而电势电势可以随零可以随零电势电势点的点的选选
24、取而取而变变化,化,选项选项A错误错误。匀。匀强强电场电场中各点中各点电势电势不一定相同,不一定相同,B错误错误。电势电势降低最快的方向降低最快的方向为电场为电场强强度方向,度方向,选项选项C错误错误。匀。匀强强电场电场中等中等势势面与面与电场电场强强度垂直,度垂直,选项选项D正确。正确。答案:答案:D返回3.(对应对应要点三要点三)如如图图224所示,两个固定所示,两个固定的等量异种的等量异种电电荷,在它荷,在它们连线们连线的垂直平分的垂直平分线线上有上有a、b、c三点,三点,则则Aa点点电势电势比比b点高点高Ba、b两点两点场场强强方向不同方向不同Ca、b、c三点与无三点与无穷远处电势穷远
25、处电势相等相等D一一带电带电粒子粒子(不不计计重力重力)在在a点无初速点无初速释释放,放,则则它将在它将在 a、b连线连线上运上运动动图图224返回解析:解析:两等量异种两等量异种电电荷荷连线连线的垂直平分的垂直平分线线是一条等是一条等势线势线,该该线线上各点上各点电势电势相等,相等,A错误错误,C正确;根据两等量异种正确;根据两等量异种电电荷荷电场线电场线的分布特点可知,的分布特点可知,a、b两点两点场场强强方向相同,均水平向方向相同,均水平向右,右,B错误错误;带电带电粒子在粒子在a点受点受电场电场力方向水平向左或水平力方向水平向左或水平向右,因此无初速向右,因此无初速释释放后将向左或向右
26、运放后将向左或向右运动动,D错错。答案:答案:C返回返回(1)要清楚各量大小的判断方法;)要清楚各量大小的判断方法;场场强强是根据是根据电电场线场线的疏密判断,的疏密判断,电势电势是根据沿是根据沿电场线电场线方向方向电势电势越来越越来越低判断,而低判断,而电势电势能能则则是根据在两点是根据在两点间间移移动电动电荷荷时电场时电场力力的做功情况判断。的做功情况判断。(2)电势电势的定的定义义方法采用的是比方法采用的是比值值定定义义法,法,电势电势是是电场电场本身的性本身的性质质,与,与试试探探电电荷无关,而荷无关,而电势电势能与能与电电荷荷有关,又与所在有关,又与所在处处的的电势电势有关。有关。返回(3)场场强强和和电势电势无必然无必然联联系,系,场场强强为为零的地方零的地方电势电势不不一定一定为为零,零,场场强强大的地方大的地方电势电势不一定大,反之亦然。不一定大,反之亦然。(4)同一等)同一等势势面上各点面上各点电势电势相等,不同等相等,不同等势势面,面,顺电顺电场线场线方向方向电势电势降低。等差等降低。等差等势势面密面密(疏疏)处场处场强强大大(小小)。返回点击下图进入课下作业 综合提升