（人教版）选修3-1物理 1.4《第2课时-等势面》ppt课件

（人教版）选修3-1物理 1.4《第2课时-等势面》ppt课件内容摘要：

1、第 2课时 等势面 1 知道等势面的定义 ， 理解等势面的特点 2 了解几种典型电场的等势面 要点 等势面 1 定义： 电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面 2 常用电场的等势面的分布情况 (1)点电荷的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 ， 如下图所示 (2)等量异 (同 )号电荷的电场的等势面是以两个电荷连线的中垂面为对称面的对称曲面 ， 如下图所示 同时也是以两个电荷连线为对称轴的对称曲面 其电势分布特点如下面表格所示： 位置 电势 电荷 连线上 连线的中 垂线上 从中点沿中垂线向两侧 连线上和中垂线上关于中点对称点 两等量 正电荷 中点处最低 与连线交点处最高 降低 等势 两等量 2、 负电荷 中点处最高 与连线交点处最低 升高 等势 两等量 异种电荷 从正电荷向负电荷降低 中垂线为等势线 不变 中垂线上等势，连线上与零电势点差值相等，一正一负 在等量异种电荷形成的电场中 ， 若沿中垂线移动电荷至无穷远处 ， 电场力不做功 ， 当取无穷远处电势为零时 ， 中垂线上各点的电势也为零 (3)匀强电场的等势面是一簇间隔均匀的平行平面 ，如左下图所示 (4)带电枕形导体的电场线和等势面 ， 如右上图所示 3 特点 (1)电场线跟等势面垂直 ， 并且由电势高的等势面指向电势低的等势面 (2)在同一等势面内任意两点间移动电荷时 ， 静电力不做功 (3)在空间中没有电荷的地方两等势面不相 3、交 ， 但等势面可以是封闭的 ， 也可以是不封闭的 (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 等势面是为了描述电场性质而假想的面 ， 实际上是不存在的 如图所示 ， 实线表示一簇关于 在 、 则 ( ) A A、 B A、 C 点的场强 点的场强 型 1 等势面与场强方向关系的应用 【解析】 由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，由电 势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相对应的电场线的分布，如图所示则可知 A 、 x 轴同向由电场线的疏密可知， A 点处的场强 E A 小于 B 点处的场强 E B 【 答案 】 方法总结 】 (1 4、)知道等势面就能清楚电场中各点的电势高低差别情况 (2)可求电荷在不同等势面间移动时电场力做的功 ，即 q(A B) (3)已知等势面的分布和其形状 ， 再根据电场线与等势面相互垂直的特点 ， 就能描绘出电场线的分布情况 ， 确定电场的分布 (2015北京六十七中期中 )如图所示的匀强电场中 ， a、 b、 下列说法中正确的是 ( ) A 等势面 B 等势面 C 等势面 D 三个等势面的电势相等 解析： 沿着电场线方向电势逐渐降低 ， a， b和 答案： A 变式训练 1 (2014盐城二模 )如图所示 ， 虚线表示某电场的等势面 一带电粒子仅在电场力作用下由 粒子在 电势能为 电势能为 则下 5、列结论正确的是 ( ) 题 型 2 等势面的应用 A 粒子带正电 ， 粒子带负电 ， 粒子带正电 ， 粒子带负电 ， 解析 】 根据曲线运动中轨迹和受力的关系可知 ， 受力指向轨迹的内侧 ， 电场线由高电势指向低电势 ，则粒子带负电 ， 负电荷在电势低的地方电势能大 ， 负电荷在 点的电势能 ， 根据能量守恒定律可知 ， 电荷在 点的动能 ， 速度 vA故 【 答案 】 B 【 方法总结 】 等势面的应用： (1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差值 (2)由等势面可以判断静电力对移动电荷做功的情况 (3)已知等势面的形状分布 ， 可以绘制电场线 (4)由等差等势面的疏密 ， 可以比较不 6、同点场强的大小 (2014漳州二模 )一粒子从 从 电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示 ， 图中左侧前三个等势面平行 ， 不计粒子的重力 下列说法正确的有 ( ) A 粒子带正电荷 B 粒子的加速度先不变 ， 后变小 C 粒子的速度不断增大 D 粒子的电势能减小 变式训练 2解析： 画出电场线的分布如图： 粒子做曲线运动，电场力指向轨迹的内侧，则粒子带负电， A 选项错误；电场线的疏密程度表示场强的强弱，则粒子运动的加速度先 不变，后变小，故 B 选项正确；根据力和运动的关系可知，电场力做负功，电势能增大，动能减小，速度减小，故 C 、 D 选项错误 答案： B 1 关于等势面的说法正确的是 7、 ( ) A 电荷在等势面上移动时不受静电力作用 ， 所以不做功 B 等势面上各点的场强相等 C 点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 D 匀强电场中的等势面是相互平行的垂直电场线的一簇平面 解析： 在等势面上移动电荷 ， 电场力不做功并不是电荷不受电场力的作用 ， 而是静电力和电荷的移动方向垂直 ， 静电力做功为零 ， 因此 等势面上各点的电势相等 ， 但是场强是否相等则不一定 ， 如在点电荷形成的电场中 ， 等势面上各点的场强的大小相等 ， 但是方向却不同 ， 因此 根据我们讲过的各种等势面的分布情况可知 ， C、 答案： . 如图所示，在点电荷 Q 的电场中， M 8、、 N 是两个等势面现将一点电荷 q ，从 a 点分别经路径 和路径 ( 经过 移到 b 点，在这两个过程中 ( ) A 都是静电力做功，沿路径 做的功比沿路径 所做的功少 B 都是静电力做功，沿路径 做的功等于沿路径 所做的功 C 都是克服静电力做功 ， 沿路径 做的功大于沿路径 所做的功 D 都是克服静电力做功 ， 沿路径 做的功小于沿路径 所做的功 解析： 正电荷由 a到 a到 b， 初电势相等 ，末电势相等 ， 由高电势到低电势 ， 都是静电力做功 ， 且静电力做功相等 ， 选项 答案： B 3 (2014文登市二模 )在直角坐标系 其顶点坐标如图所示 在原点 下列说法正确的是 ( ) 9、 A A 、 B 、 C 三点的电场强度相同 B A 、 B 、 C 三点的电势相同， A 、 B 、 C 三点所在的平面为等势面 C 若将试探电荷 q 自 A 点由静止释放，该试探电荷一定沿着 x 轴的负方向运动，其电势能减少 D 若在 B 点再放置一个点电荷 Q ， Q 所受电场力大小为 F 其中 k 为静电力常量 解析： 电场强度是矢量 ， 具有方向 ， 如图所示 ， A、B、 则电场强度不相同 ， 故电荷的等势面是以电荷为球心的同心球面 ， 根据几何关系 A、 B、 电势相等 ， 但是三点所确定的平面不是等势面 ， 故 探电荷由 受到 一定沿着 电场力做正功 ， 根据功能关系可知其电势能减少 ， 故 根据库仑定律可知，在 B 点再放置一个点电荷 Q ， Q 所受电场力大小为 F 其中 k 为静电力常量，故 答案： CD。