《高中物理 電勢(shì)能與電勢(shì)差 第1部分 第2章 第2節(jié) 電勢(shì)與等勢(shì)面課件 魯科版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 電勢(shì)能與電勢(shì)差 第1部分 第2章 第2節(jié) 電勢(shì)與等勢(shì)面課件 魯科版選修31（51頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2節(jié)電勢(shì)與等勢(shì)面理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第2章電勢(shì)能與電勢(shì)差知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二考向一考向二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)三1.1.電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能跟電荷電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能跟電荷量的比值，叫做該點(diǎn)的電勢(shì)。量的比值，叫做該點(diǎn)的電勢(shì)。2 2電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。3 3電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的值可正、可負(fù)，電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的值可正、可負(fù)，可為零，既與產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷有關(guān)，可為零，既與產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷有關(guān)，也與零電勢(shì)位置的選擇有關(guān)。也與零電勢(shì)位置的選擇有關(guān)。4 4電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做電
2、場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直，且等勢(shì)面。電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。的等勢(shì)面。 自學(xué)教材自學(xué)教材 1 1電勢(shì)電勢(shì) (1) (1)定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)就是電荷在該點(diǎn)的定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)就是電荷在該點(diǎn)的 與與 的比值。的比值。 (2) (2)公式：公式： 。 (3) (3)單位：國(guó)際單位制中，電勢(shì)的單位是單位：國(guó)際單位制中，電勢(shì)的單位是 ，符號(hào)是符號(hào)是V,1 VV,1 V1 1 。電勢(shì)能電勢(shì)能電荷量電荷量E Ep p/ /q q伏特伏特焦耳焦耳/ /庫侖庫侖 2 2性質(zhì)性質(zhì) (1) (1)相對(duì)性：電場(chǎng)中
3、各點(diǎn)電勢(shì)的高低，與所選取的相對(duì)性：電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低，與所選取的 的位置有關(guān)，一般情況下取無窮遠(yuǎn)或地面為的位置有關(guān)，一般情況下取無窮遠(yuǎn)或地面為 位置。位置。 (2) (2)矢標(biāo)性：電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒有矢標(biāo)性：電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒有 ，但電勢(shì)有但電勢(shì)有 。零參考點(diǎn)零參考點(diǎn)零勢(shì)點(diǎn)零勢(shì)點(diǎn)方向方向正負(fù)正負(fù) 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 (3) (3)根據(jù)場(chǎng)源電荷判斷：若以無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，根據(jù)場(chǎng)源電荷判斷：若以無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則正點(diǎn)電荷周圍各點(diǎn)電勢(shì)為正，且離正點(diǎn)電荷越近，則正點(diǎn)電荷周圍各點(diǎn)電勢(shì)為正，且離正點(diǎn)電荷越近，電勢(shì)越高；負(fù)點(diǎn)電荷周圍各點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)，且離負(fù)點(diǎn)電勢(shì)越高；負(fù)點(diǎn)電荷周圍各點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)，且離
4、負(fù)點(diǎn)電荷越近，電勢(shì)越低。電荷越近，電勢(shì)越低。2 2電勢(shì)與電勢(shì)能的比較電勢(shì)與電勢(shì)能的比較電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)能電勢(shì)能E Ep p物理物理意義意義反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量物理量電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的電勢(shì)能有的電勢(shì)能大小大小電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的大小，只跟電場(chǎng)本身的大小，只跟電場(chǎng)本身有關(guān)，跟點(diǎn)電荷有關(guān)，跟點(diǎn)電荷q q無關(guān)無關(guān)電勢(shì)能大小是由點(diǎn)電荷電勢(shì)能大小是由點(diǎn)電荷電荷量電荷量q q和該點(diǎn)電勢(shì)和該點(diǎn)電勢(shì)共同決定的共同決定的電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)能電勢(shì)能E Ep p正負(fù)正負(fù)電勢(shì)沿電場(chǎng)線逐漸下降，電勢(shì)沿電場(chǎng)線逐漸下降，選定零勢(shì)能點(diǎn)后，某點(diǎn)的選定零勢(shì)能點(diǎn)后，某點(diǎn)的電
5、勢(shì)高于零者，為正值，電勢(shì)高于零者，為正值，電勢(shì)低于零者，為負(fù)值電勢(shì)低于零者，為負(fù)值正點(diǎn)電荷：電勢(shì)能的正負(fù)正點(diǎn)電荷：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相同；負(fù)點(diǎn)跟電勢(shì)的正負(fù)相同；負(fù)點(diǎn)電荷：電勢(shì)能的正負(fù)跟電電荷：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相反勢(shì)的正負(fù)相反單位單位伏特伏特(V)(V)焦耳焦耳(J)(J)聯(lián)系聯(lián)系EpqWEpqU3.3.電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的比較電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度的比較電勢(shì)電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E物理物理意義意義描述電場(chǎng)能的性質(zhì)描述電場(chǎng)能的性質(zhì)描述電場(chǎng)力的性質(zhì)描述電場(chǎng)力的性質(zhì)大小大小電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)與選取的標(biāo)準(zhǔn)位置該點(diǎn)與選取的標(biāo)準(zhǔn)位置(零勢(shì)能點(diǎn)零勢(shì)能點(diǎn))間的電勢(shì)差。間的電勢(shì)差。 ，
6、在數(shù)值上等在數(shù)值上等于單位正電荷在電場(chǎng)中于單位正電荷在電場(chǎng)中該點(diǎn)具有的電勢(shì)能該點(diǎn)具有的電勢(shì)能(1)電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于放電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于放在該點(diǎn)點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力在該點(diǎn)點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力F跟點(diǎn)電荷電荷量跟點(diǎn)電荷電荷量q的比值的比值(2) ，E在數(shù)值上等于在數(shù)值上等于單位正電荷在該點(diǎn)所受到的單位正電荷在該點(diǎn)所受到的靜電力靜電力電勢(shì)電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E矢標(biāo)性矢標(biāo)性標(biāo)量標(biāo)量矢量矢量單位單位伏特伏特(V)牛牛/庫庫(N/C)關(guān)系關(guān)系電勢(shì)沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向降低電勢(shì)沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向降低說明說明大小之間不存在任何關(guān)系，電勢(shì)為零的點(diǎn)，大小之間不存在任何關(guān)系，電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零；電勢(shì)高的地方，
7、場(chǎng)強(qiáng)不一場(chǎng)強(qiáng)不一定為零；電勢(shì)高的地方，場(chǎng)強(qiáng)不一定大；場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)不一定為零；定大；場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)不一定為零；場(chǎng)強(qiáng)大的地方，電勢(shì)不一定高場(chǎng)強(qiáng)大的地方，電勢(shì)不一定高1 1下列關(guān)于電勢(shì)高低的判斷，正確的是下列關(guān)于電勢(shì)高低的判斷，正確的是( () )A A負(fù)電荷從負(fù)電荷從A A移到移到B B時(shí)，電場(chǎng)力做正功，時(shí)，電場(chǎng)力做正功，A A點(diǎn)的電勢(shì)一定較高點(diǎn)的電勢(shì)一定較高B B負(fù)電荷從負(fù)電荷從A A移到移到B B時(shí)，電勢(shì)能增加，時(shí)，電勢(shì)能增加，A A點(diǎn)電勢(shì)一定較低點(diǎn)電勢(shì)一定較低C C正電荷從正電荷從A A移到移到B B時(shí)，電勢(shì)能增加，時(shí)，電勢(shì)能增加，A A點(diǎn)電勢(shì)一定較低點(diǎn)電勢(shì)一定較低D D正電荷
8、只在電場(chǎng)力作用下從正電荷只在電場(chǎng)力作用下從A A移到移到B B，A A點(diǎn)電勢(shì)一定較高點(diǎn)電勢(shì)一定較高解析：解析：由由A A到到B B，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，說明負(fù)電荷，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功，說明負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)升高，即逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)升高，即B BA A，A A錯(cuò)；電勢(shì)錯(cuò)；電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，負(fù)電荷應(yīng)是順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，負(fù)電荷應(yīng)是順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)降低，即電勢(shì)降低，即A AB B，B B錯(cuò)；電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做錯(cuò)；電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，正電荷應(yīng)是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)升高，即負(fù)功，正電荷應(yīng)是逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)升高，即B BA A，C C對(duì)；對(duì)；D D
9、項(xiàng)無法比較電勢(shì)，故項(xiàng)無法比較電勢(shì)，故D D錯(cuò)。錯(cuò)。答案：答案：C C 自學(xué)教材自學(xué)教材 1 1等勢(shì)面等勢(shì)面 (1) (1)定義：電場(chǎng)中電勢(shì)定義：電場(chǎng)中電勢(shì) 的點(diǎn)構(gòu)成的面。的點(diǎn)構(gòu)成的面。 (2) (2)特點(diǎn)：由于在等勢(shì)面上電荷受到的電場(chǎng)力跟等特點(diǎn)：由于在等勢(shì)面上電荷受到的電場(chǎng)力跟等勢(shì)面勢(shì)面 ，所以電荷在同一個(gè)等勢(shì)面上運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)，所以電荷在同一個(gè)等勢(shì)面上運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力力 。相等相等垂直垂直不做功不做功 2 2幾種常見電場(chǎng)的等勢(shì)面幾種常見電場(chǎng)的等勢(shì)面 (1) (1)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面，如圖點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面，如圖2 22 21 1中虛線所示。中虛線所示。 (2) (2)等量異種電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)面，如圖
10、等量異種電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)面，如圖2 22 22 2甲，過兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)的甲，過兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)的 是一個(gè)等勢(shì)面。是一個(gè)等勢(shì)面。中垂面中垂面圖圖2 22 22 2 (3) (3)等量同種電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)面，如圖等量同種電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)面，如圖2 22 22 2乙。乙。 (4) (4)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，是與電場(chǎng)線垂直的，間隔勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，是與電場(chǎng)線垂直的，間隔 且相互且相互 的一簇平面，如圖的一簇平面，如圖2 22 23 3所示。所示。相等相等平行平行圖圖2 22 23 3 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1 1等勢(shì)面的特點(diǎn)及其理解等勢(shì)面的特點(diǎn)及其理解 (1) (1)在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電
11、場(chǎng)在同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。因?yàn)榈葎?shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，電荷在同一力不做功。因?yàn)榈葎?shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，電荷在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)具有相同的電勢(shì)能，所以在同一等勢(shì)面等勢(shì)面上各點(diǎn)具有相同的電勢(shì)能，所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電勢(shì)能不變，即電場(chǎng)力不做功。上移動(dòng)電荷電勢(shì)能不變，即電場(chǎng)力不做功。 (2) (2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直。等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直。 假如不是這樣，場(chǎng)強(qiáng)就有一個(gè)沿著等勢(shì)面的分量，這假如不是這樣，場(chǎng)強(qiáng)就有一個(gè)沿著等勢(shì)面的分量，這樣在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力就要做功。但這是不可能樣在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力就要做功。但這是不可能
12、的，因?yàn)樵诘葎?shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，沿著等勢(shì)面移動(dòng)電荷的，因?yàn)樵诘葎?shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，沿著等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力是不做功的。所以場(chǎng)強(qiáng)一定跟等勢(shì)面垂直。時(shí)電場(chǎng)力是不做功的。所以場(chǎng)強(qiáng)一定跟等勢(shì)面垂直。 (3) (3)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低?？梢姡妶?chǎng)線沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低。可見，電場(chǎng)線不但跟等勢(shì)面垂直，而且是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電不但跟等勢(shì)面垂直，而且是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。勢(shì)較低的等勢(shì)面。 (4) (4)等勢(shì)面不相交。等勢(shì)面不相交。 如果兩個(gè)等勢(shì)面相交，說明相交處的電場(chǎng)線有兩條，如果兩個(gè)等勢(shì)面相交，說明相交處的電場(chǎng)線有兩條，即該處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向有兩個(gè)，這是不可能的，所以
13、等即該處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向有兩個(gè)，這是不可能的，所以等勢(shì)面不會(huì)相交。勢(shì)面不會(huì)相交。 2 2等勢(shì)面的應(yīng)用等勢(shì)面的應(yīng)用 (1) (1)利用等勢(shì)面可以知道電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)高低，可利用等勢(shì)面可以知道電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)高低，可以形象地描述電場(chǎng)具有的能的性質(zhì)。以形象地描述電場(chǎng)具有的能的性質(zhì)。 (2) (2)利用等勢(shì)面可以描繪出電場(chǎng)線。利用等勢(shì)面可以描繪出電場(chǎng)線。實(shí)際中，測(cè)量電勢(shì)比測(cè)定電場(chǎng)強(qiáng)度更容易，所以常用等實(shí)際中，測(cè)量電勢(shì)比測(cè)定電場(chǎng)強(qiáng)度更容易，所以常用等勢(shì)面研究電場(chǎng)。先測(cè)繪出等勢(shì)面的形狀和分布，再根據(jù)勢(shì)面研究電場(chǎng)。先測(cè)繪出等勢(shì)面的形狀和分布，再根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面相互垂直，繪出電場(chǎng)線分布，這樣就知電場(chǎng)線與等勢(shì)面
14、相互垂直，繪出電場(chǎng)線分布，這樣就知道了所研究的電場(chǎng)。道了所研究的電場(chǎng)。 (3) (3)等差等勢(shì)面的疏密反映了電場(chǎng)強(qiáng)弱。等差等勢(shì)面的疏密反映了電場(chǎng)強(qiáng)弱。圖圖2 22 24 42 2如圖如圖2 22 24 4所示，虛線所示，虛線a a、b b、c c是是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相同，實(shí)線為一個(gè)帶正間的電勢(shì)差相同，實(shí)線為一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下，通過電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P P、Q Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是法中正確的是( () )A A三個(gè)等勢(shì)面中，等勢(shì)面三個(gè)等勢(shì)面中，
15、等勢(shì)面a a的電勢(shì)最高的電勢(shì)最高B B帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P P點(diǎn)向點(diǎn)向Q Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)C C帶電質(zhì)點(diǎn)通過帶電質(zhì)點(diǎn)通過P P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q Q點(diǎn)時(shí)小點(diǎn)時(shí)小D D帶電質(zhì)點(diǎn)通過帶電質(zhì)點(diǎn)通過P P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q Q點(diǎn)時(shí)小點(diǎn)時(shí)小解析：解析：先畫出電場(chǎng)線，再根據(jù)速度、合力和軌先畫出電場(chǎng)線，再根據(jù)速度、合力和軌跡的關(guān)系，可以判定：質(zhì)點(diǎn)在各點(diǎn)受的電場(chǎng)力跡的關(guān)系，可以判定：質(zhì)點(diǎn)在各點(diǎn)受的電場(chǎng)力方向是斜向左下方。由于是正電荷，所以電場(chǎng)方向是斜向左下方。由于是正電荷，所以電場(chǎng)線方向也沿電場(chǎng)力斜向左下方。線方向也沿電場(chǎng)力斜向左下方。答案：答案：D D 自學(xué)教
16、材自學(xué)教材 1 1定義定義 帶電較多的導(dǎo)體，在帶電較多的導(dǎo)體，在 部位，場(chǎng)強(qiáng)大到使周部位，場(chǎng)強(qiáng)大到使周圍空氣發(fā)生圍空氣發(fā)生 而引起而引起 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。尖端尖端電離電離放電放電 2 2尖端放電的應(yīng)用和防止尖端放電的應(yīng)用和防止 (1) (1)應(yīng)用：避雷針是利用應(yīng)用：避雷針是利用 的原理來防止的原理來防止雷擊的，它的作用是可以雷擊的，它的作用是可以 云層中的部分電荷，更云層中的部分電荷，更主要的是把云層中的主要的是把云層中的 引入地下。引入地下。 (2) (2)防止：尖端放電會(huì)導(dǎo)致高壓設(shè)備上的電能的損防止：尖端放電會(huì)導(dǎo)致高壓設(shè)備上的電能的損失，所以高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面做得盡可能地光滑。失，所以高
17、壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面做得盡可能地光滑。尖端放電尖端放電中和中和大量電荷大量電荷 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 避雷針的原理避雷針的原理 雷雨天氣里云層帶電，有的云層靠地面很近，受其雷雨天氣里云層帶電，有的云層靠地面很近，受其影響，地面帶異種電荷，這些電荷主要分布在地表的尖影響，地面帶異種電荷，這些電荷主要分布在地表的尖端端高大物體上，如高大建筑物、大樹等物體上，當(dāng)高大物體上，如高大建筑物、大樹等物體上，當(dāng)電荷積累到足夠多時(shí)，云層與建筑物間產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花電荷積累到足夠多時(shí)，云層與建筑物間產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花放電，這就是雷擊，在建筑物上安裝尖狀的避雷針，可放電，這就是雷擊，在建筑物上安裝尖狀的避雷針，可利用避雷針不斷
18、放電，避免電荷積累過多，避免雷擊。利用避雷針不斷放電，避免電荷積累過多，避免雷擊。3 3關(guān)于避雷針的下列說法中正確的是關(guān)于避雷針的下列說法中正確的是 ( () )A A制做避雷針要選用絕緣性能好的材料制做避雷針要選用絕緣性能好的材料B B避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導(dǎo)入大地避雷針避雷是將云層中積聚的電荷導(dǎo)入大地C C為了美觀通常把避雷針頂端設(shè)計(jì)成球形為了美觀通常把避雷針頂端設(shè)計(jì)成球形D D避雷針安裝在高大建筑物的頂端，而不必接地避雷針安裝在高大建筑物的頂端，而不必接地解析：解析：帶電云層靠近建筑物時(shí)，會(huì)在建筑物上感應(yīng)出異帶電云層靠近建筑物時(shí)，會(huì)在建筑物上感應(yīng)出異種電荷，在云層與建筑物之間形成
19、電場(chǎng)。當(dāng)電荷積累到種電荷，在云層與建筑物之間形成電場(chǎng)。當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈放電現(xiàn)象，可能發(fā)生雷擊。如一定程度時(shí)，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈放電現(xiàn)象，可能發(fā)生雷擊。如果建筑物安裝了避雷針，云層中積聚的電荷會(huì)通過避雷果建筑物安裝了避雷針，云層中積聚的電荷會(huì)通過避雷針導(dǎo)入大地，逐漸中和云層的電荷，保護(hù)建筑物，使其針導(dǎo)入大地，逐漸中和云層的電荷，保護(hù)建筑物，使其免遭雷擊。避雷針應(yīng)選用導(dǎo)體材料，所以選免遭雷擊。避雷針應(yīng)選用導(dǎo)體材料，所以選B B。答案：答案：B B圖圖2 22 25 5 例例11(2012(2012泉州高二檢測(cè)泉州高二檢測(cè)) )圖圖2 22 25 5中中K K、L L、M M為靜電場(chǎng)中的為
20、靜電場(chǎng)中的3 3個(gè)相個(gè)相距很近的等勢(shì)面距很近的等勢(shì)面( (K K、M M之間無電荷之間無電荷) )。一。一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后，沿帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后，沿abab cdecde軌跡運(yùn)動(dòng)。已知電勢(shì)軌跡運(yùn)動(dòng)。已知電勢(shì)K KL LM M，且，且粒子在粒子在abab段做減速運(yùn)動(dòng)。下列說法中正確的是段做減速運(yùn)動(dòng)。下列說法中正確的是( () ) A A粒子帶負(fù)電粒子帶負(fù)電 B B粒子在粒子在bcbc段做加速運(yùn)動(dòng)段做加速運(yùn)動(dòng) C C粒子在粒子在a a點(diǎn)與點(diǎn)與e e點(diǎn)的速度大小相等點(diǎn)的速度大小相等 D D粒子從粒子從c c點(diǎn)到點(diǎn)到d d點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 電
21、場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，粗略畫出電場(chǎng)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，粗略畫出電場(chǎng)線，由運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向可知帶電粒子受力方向，再分線，由運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向可知帶電粒子受力方向，再分析電場(chǎng)力做功的正負(fù)，判斷粒子的速度、動(dòng)能及電勢(shì)能析電場(chǎng)力做功的正負(fù)，判斷粒子的速度、動(dòng)能及電勢(shì)能的變化。的變化。 解析解析 由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子所受電場(chǎng)力由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)。畫出過指向軌跡的凹側(cè)。畫出過a a、b b、c c、d d、e e各點(diǎn)的電場(chǎng)線，因各點(diǎn)的電場(chǎng)線，因K KL LM M，可知粒子帶正電，選項(xiàng)，可知粒子帶正電，選項(xiàng)A A錯(cuò)誤；粒子由錯(cuò)誤；粒子由b b到到c c的的過程中，電場(chǎng)
22、力做負(fù)功，速率減小，選項(xiàng)過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，速率減小，選項(xiàng)B B錯(cuò)誤；由于錯(cuò)誤；由于a a、e e兩兩點(diǎn)電勢(shì)相等，粒子在點(diǎn)電勢(shì)相等，粒子在a a、e e兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，由能量守恒定兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，由能量守恒定律知，粒子在律知，粒子在a a、e e兩點(diǎn)的動(dòng)能相等，速度大小相等，選項(xiàng)兩點(diǎn)的動(dòng)能相等，速度大小相等，選項(xiàng)C C正正確；粒子從確；粒子從c c點(diǎn)到點(diǎn)到d d點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 答案答案 C C (1) (1)利用電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)，可以根據(jù)等勢(shì)利用電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)，可以根據(jù)等勢(shì)面的形狀畫出電場(chǎng)線，如果已知等勢(shì)面電勢(shì)
23、的高低關(guān)系，面的形狀畫出電場(chǎng)線，如果已知等勢(shì)面電勢(shì)的高低關(guān)系，可以確定電場(chǎng)線的方向。可以確定電場(chǎng)線的方向。 (2) (2)帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡總是彎向粒子帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡總是彎向粒子受力的方向，從而可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀判斷粒子受受力的方向，從而可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀判斷粒子受到的電場(chǎng)力的方向，進(jìn)而可以得知電場(chǎng)力做功的情況及到的電場(chǎng)力的方向，進(jìn)而可以得知電場(chǎng)力做功的情況及粒子的速度、動(dòng)能和電勢(shì)能的變化情況。粒子的速度、動(dòng)能和電勢(shì)能的變化情況。圖圖2 22 26 61 1如圖如圖2 22 26 6所示，虛線為某個(gè)點(diǎn)所示，虛線為某個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面，現(xiàn)有兩個(gè)帶電電荷電場(chǎng)的
24、等勢(shì)面，現(xiàn)有兩個(gè)帶電粒子粒子a a、b b( (不計(jì)重力不計(jì)重力) )，以相同的速，以相同的速率從同一點(diǎn)率從同一點(diǎn)A A出發(fā)，沿不同路徑分別出發(fā)，沿不同路徑分別到達(dá)到達(dá)B B、C C點(diǎn)。根據(jù)圖示情況可以得知點(diǎn)。根據(jù)圖示情況可以得知下列判斷錯(cuò)誤的是下列判斷錯(cuò)誤的是( () )A A兩個(gè)粒子電荷量一定相等兩個(gè)粒子電荷量一定相等B B兩個(gè)粒子的電性一定相反兩個(gè)粒子的電性一定相反C C粒子粒子a a的動(dòng)能先減小后增大的動(dòng)能先減小后增大D D經(jīng)過經(jīng)過B B、C C點(diǎn)時(shí)，兩粒子速率相同點(diǎn)時(shí)，兩粒子速率相同解析：解析：粒子粒子a a受電場(chǎng)力作用有沿半徑向外的加速度，電受電場(chǎng)力作用有沿半徑向外的加速度，電場(chǎng)力
25、為斥力，粒子場(chǎng)力為斥力，粒子b b受到電場(chǎng)的引力作用，粒子受到電場(chǎng)的引力作用，粒子a a的電的電性與點(diǎn)電荷相同，粒子性與點(diǎn)電荷相同，粒子b b的電性與點(diǎn)電荷相反，的電性與點(diǎn)電荷相反，B B項(xiàng)正項(xiàng)正確。當(dāng)電荷量不相等時(shí)，也可以出現(xiàn)圖示情況，確。當(dāng)電荷量不相等時(shí)，也可以出現(xiàn)圖示情況，A A項(xiàng)不項(xiàng)不正確。在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的粒子能量守恒，粒子的動(dòng)能與正確。在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的粒子能量守恒，粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能之和是常量。粒子電勢(shì)能之和是常量。粒子a a到達(dá)距到達(dá)距O O點(diǎn)最近的點(diǎn)最近的D D點(diǎn)前，需點(diǎn)前，需克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，通過克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，通過D D點(diǎn)以點(diǎn)以后，粒子后
26、，粒子a a在斥力作用下加速，動(dòng)能增大而電勢(shì)能減在斥力作用下加速，動(dòng)能增大而電勢(shì)能減小小 ，C C項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。B B、C C、A A三點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，粒三點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，粒子子a a、b b從從A A到達(dá)到達(dá)B B、C C，電勢(shì)能不變，粒子的動(dòng)能也，電勢(shì)能不變，粒子的動(dòng)能也不會(huì)變化，兩粒子速率相同，不會(huì)變化，兩粒子速率相同，D D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案：答案：A A圖圖2 22 27 7 例例22如圖如圖2 22 27 7所示，虛線所示，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A A、B B、C C為該電為該電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)。已知場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)。已知A A12 V12 V，B B6 V6
27、 V，C C6 V6 V。試在該方框內(nèi)作出。試在該方框內(nèi)作出該電場(chǎng)的示意圖該電場(chǎng)的示意圖( (即畫出幾條電場(chǎng)線即畫出幾條電場(chǎng)線) )，并要求保留作圖時(shí)，并要求保留作圖時(shí)所用的輔助線。所用的輔助線。 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，只要畫出等勢(shì)面，電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，只要畫出等勢(shì)面，即可畫出電場(chǎng)線。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)分布特點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)即可畫出電場(chǎng)線。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)分布特點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)沿任意方向電勢(shì)均勻降低。沿任意方向電勢(shì)均勻降低。 解析解析 題目中只要尋求電勢(shì)相等題目中只要尋求電勢(shì)相等的點(diǎn)即可確定等勢(shì)面，因的點(diǎn)即可確定等勢(shì)面，因B B6 V6 V，C C6 V6 V，由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)電勢(shì)均，
28、由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)電勢(shì)均勻分布知，在勻分布知，在BCBC連線的中點(diǎn)連線的中點(diǎn)O O處的電勢(shì)處的電勢(shì)必為必為0 0；同理，在；同理，在ACAC線段上找一個(gè)電勢(shì)為線段上找一個(gè)電勢(shì)為0 0的點(diǎn)，把的點(diǎn)，把ACAC線段線段等分成三份，在等分點(diǎn)等分成三份，在等分點(diǎn)O O處的電勢(shì)也必為處的電勢(shì)也必為0 0。連結(jié)。連結(jié)OOOO即即為該電場(chǎng)中的一條等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，可為該電場(chǎng)中的一條等勢(shì)線，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，可以畫出電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，如圖所示。以畫出電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，如圖所示。 答案答案 見解析圖見解析圖 解決該類問題首先要研究已知點(diǎn)的電勢(shì)，也就解決該類問題首先要研究已知點(diǎn)的電勢(shì)，也就是研究電場(chǎng)
29、的電勢(shì)分布，看怎樣連線、怎樣細(xì)分這是研究電場(chǎng)的電勢(shì)分布，看怎樣連線、怎樣細(xì)分這條連線上的電勢(shì)，才能便于找到等電勢(shì)點(diǎn)。這個(gè)問條連線上的電勢(shì)，才能便于找到等電勢(shì)點(diǎn)。這個(gè)問題解決了，后面的問題就水到渠成了。題解決了，后面的問題就水到渠成了。圖圖2 22 28 82 2ABCABC處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖2 22 28 8所示，將一個(gè)帶電量為所示，將一個(gè)帶電量為q q2 210106 6C C的點(diǎn)電荷從的點(diǎn)電荷從A A移到移到B B，電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做功W W1 11.21.210105 5J J；再將該點(diǎn)電荷；再將該點(diǎn)電荷從從B B移到移到C C，電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做功W W2 26 610106 6J J。已知。已知A A點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)A A5 V5 V，則，則B B、C C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為_ V_ V和和_V_V。試在圖中畫出通過。試在圖中畫出通過A A點(diǎn)的電場(chǎng)線。點(diǎn)的電場(chǎng)線。答案：答案：見解析見解析
高中物理 電勢(shì)能與電勢(shì)差 第1部分 第2章 第2節(jié) 電勢(shì)與等勢(shì)面課件 魯科版選修31
