電勢與等勢面

電勢與等勢面核心素養(yǎng)物理觀念科學思維1.了解電勢的含義，知道其定義式、單位。2.理解等勢面的概念，知道電場線一定垂直等勢面，了解幾種典型電場的等勢面的分布。

通過電勢的定義，了解類比推理的方法，能在熟悉的情境中運用等勢線模型解決問題。知識點一電勢[觀圖助學]1.定義：電荷在電場中某一點的_________與它的電荷量的比值。2.公式：φ＝_________。3.單位：_____，符號是V。4.特點 (1)相對性：電場中各點電勢的高低，與所選取的零電勢點的位置有關。(2)標量性：電勢是標量，只有大小，沒有方向，但有正、負。5.與電場線的關系：沿電場線方向電勢逐漸_____。電勢能伏特降低[思考判斷](1)電場線密集處場強大，電勢高。(

)(2)某點的電勢為零，電荷在該點的電勢能一定為零。(

)(3)某一點的電勢為零，其場強一定為零。(

)×√×知識點二等勢面[觀圖助學]類比左右兩圖共同點有哪些？1.定義：電場中__________的各點構(gòu)成的面。2.等勢面的特點 (1)在同一等勢面上移動電荷時靜電力________(選填“做功”或“不做功”)。 (2)等勢面一定跟電場線_______，即跟電場強度的方向_____。 (3)電場線總是由________的等勢面指向_________的等勢面。 (4)兩不同等勢面不相交。電勢相同不做功垂直垂直電勢高電勢低[思考判斷](1)電荷在等勢面上移動時，由于不受電場力的作用，所以電場力不做功。(

)(2)點電荷的電場中，在同一等勢面上各點的場強大小相等。(

)(3)等勢面是實際存在的面。(

)(4)電場線一定垂直于等勢面。(

)×√×√核心要點電勢[觀察探究]

如圖所示的勻強電場，電場強度為E，取O點為零勢能點，A點距O點為L，AO連線與電場強度反方向的夾角為θ。(1)電荷量分別為q和2q的試探電荷在A點的電勢能為多少？

(2)電勢能與電荷量的比值是否相同？

(3)電勢能與電荷量的比值與試探電荷的電荷量是否有關系？[探究歸納][試題案例][例1]將一個正電荷從無窮遠移入電場中的M點，電勢能減少8.0×10－9J；若將另一個等量的負電荷從無窮遠移入電場中的N點，電場力做負功為9.0×10－9J，則下列選項正確的是(

) A.φM<φN<0 B.φM>φN>0 C.φN<φM<0 D.φN>φM>0答案C方法總結(jié)電勢高低的判斷方法判斷角度判斷方法依據(jù)電場線方向順著電場線的方向電勢越來越低依據(jù)靜電力做功

在兩點間移動正電荷，如果靜電力做正功，則電勢降低；如果靜電力做負功，則電勢升高。在兩點間移動負電荷，如果靜電力做正功，則電勢升高；如果靜電力做負功，則電勢降低依據(jù)場源電荷的正負

取無限遠處電勢為0，正(負)電荷周圍電勢為正(負)，靠近正(負)電荷處電勢高(低)依據(jù)電勢能的大小

正電荷在電勢較高處電勢能較大，負電荷在電勢較低處電勢能較大[針對訓練1]如圖所示的電場中有A、B兩點，下列判斷正確的是(

)A.電勢關系為φA>φB，電場強度大小關系為EA>EBB.電勢關系為φA<φB，電場強度大小關系為EA<EBC.將電荷量為q的正電荷從A點移到B點，電場力做負功，電勢能增大D.將電荷量為q的負電荷分別放在A、B兩點，電荷具有的電勢能關系為EpA<EpB解析由題圖可知，B點的電場線密，A點的電場線疏，因此B點的電場強度大，即EA<EB；沿著電場線的方向，電勢逐漸降低，由題圖可知φB<φA，故A、B錯誤；將電荷量為q的正電荷從A點移到B點，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；將電荷量為q的負電荷從A點移到B點，電場力做負功，電勢能增加，則EpB>EpA，故D正確。答案D[觀察探究]如圖所示是某電場的電場線和等勢面，請問：1.圖中實線表示什么？虛線表示什么？2.A、B、C中哪點電勢高？3.A、B、C中哪點場強大？核心要點等勢面[探究歸納]等勢面的應用(1)由等勢面可以判斷電場中各點電勢的高低。(2)由等勢面可以判斷電荷在電場中移動時靜電力做功的情況。(3)由于等勢面和電場線垂直，已知等勢面的形狀分布，可以繪制電場線，從而確定電場大體分布。(4)由等差等勢面的疏密，可以定性地比較其中兩點場強的大小。A.A、B兩點的電場強度方向與x軸同向B.A、B兩點的電場強度方向與x軸反向C.A點的電場強度EA大于B點的電場強度EBD.A點的電場強度EA小于B點的電場強度EB[試題案例][例2](多選)如圖所示，實線表示一簇關于x軸對稱的等勢面，在x軸上有A、B兩點，則(

)解析由電場線與等勢面的關系可知，電場線一定與等勢面垂直，且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面，作出相對應的電場線的分布，如圖所示。則可知A、B兩點處的場強方向與x軸同向。由電場線的疏密可知，A點處的電場強度EA小于B點處的電場強度EB，所以A、D正確，B、C錯誤。答案AD方法總結(jié)等勢面和電場線的應用(1)已知等勢面的情況，可作等勢面的垂線來確定電場線，并由“電勢降低”的方向確定電場線方向。(2)已知電場線時，可作電場線的垂線來確定等勢面，并由“沿電場線方向電勢降低”確定等勢面的電勢高低。[針對訓練2]下列關于等勢面的說法正確的是(

) A.電荷在等勢面上移動時，由于不受電場力作用，所以說電場力不做功 B.在同一個等勢面上各點的場強大小相等 C.兩個不等電勢的等勢面可能相交 D.若相鄰兩等勢面的電勢差相等，則等勢面的疏密程度能反映場強的