舉酒屬客誦明月之詩歌窈窕之章物理必修三第十章

靜電場中的能量第二節(jié)

電勢差新課引入

如果我們從3樓爬到5樓，影響我們做中多少的因素是這幾層樓的高度差，而不是樓的高度。

那么某個電荷在確定的電場中從A點移動到B點影響靜電力做多少的因素可能是A點或B點的電勢值呢，還是AB兩點之間的電勢的差值？壹電勢差安徽理工大學(xué)團結(jié)，奮進，博學(xué)，奉獻課堂新知電勢差(1)電勢差的定義:在電場中兩點之間電勢的差值叫做電勢差。(2)電勢差的表達式:設(shè)電場中A點的電勢為

，B點的電勢為，則AB兩點之間的電勢差為B、A兩點之間的電勢差為，所以(單位為伏特。)(3)電勢差的定義式:電荷在電場中從A點移動到B點是電場力所做的功

與電荷量q的比值叫做AB兩點間的電勢差，其定義式為課堂新知對電勢差的理解(1)必須明確哪兩點的電勢差，區(qū)別AB間電勢差和BA間電勢差。(2)電場中兩點間的電勢差由電場本身的性質(zhì)和初、末位置決定，與這兩點間移動電荷的電荷量、電場力做中的大小無關(guān)。若電場確定，即使不放入電荷，這兩點間的電勢差也是固定的。(3)電勢差是標量有正負，其正負表示電場中兩點電勢的相對高低，可以通過計算電勢差判斷電勢。(4)電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取無關(guān)。課堂新知劃重點(1)在確定的電場中，任何兩點間的電勢差都有確定值，與是否放入電荷無關(guān)，由電場本身決定。(2)對于電勢差，必須明確指出是哪兩點間的電勢差，而且先后順序不能亂。(3)電勢差為標量，所以電場中各點間的電勢差可依次用代數(shù)法相加(4)電場中某點的電勢與零電勢點的選取有關(guān)，但兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關(guān)。貳靜電力做功與電勢差的關(guān)系安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)團結(jié)、勤奮、求是、創(chuàng)新課堂新知靜電力做功與電勢差的關(guān)系推導(dǎo):電荷q在電場中從A點移動到B點，由靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系可得由電勢能與電勢的關(guān)系可得=，=所以==即課堂新知靜電力做功與電勢差的關(guān)系(2)物理意義:電場中A,B兩點間的電勢差等于將電荷從A點移至B點的過程中，靜電力做的功與電荷量q的比值。(3)運用公式的兩種思路1、帶正負號計算，W的正負表示靜電力做功是正還是負功，U的正負號表示A點電勢高于或低于B點電勢。q的正負號表示是正電荷還是負電荷。2、帶絕對值計算該方法得到的結(jié)果沒有符號靜電力做正中還是負中，通過電荷的正負以及電荷移動的方向與電場的方向關(guān)系來判斷。課堂新知劃重點(1)引入電勢差概念后，靜電力做中的計算十分方便，特別是當(dāng)靜電力是變動時不能用W=EqLcosθ來計算，可以用=來，計算。(2)公式

適用于任何電場，計算時W與U的角標要對應(yīng),注意角標的順序和物理量的正負。(3)在公式

中，靜電力做的功與移動電荷的路徑無關(guān)，只跟初，未位置有關(guān)叁等勢面淮北師范大學(xué)博學(xué)慎思、勵志敦行課堂新知觀察這張圖，我們可以看出其中的奧妙。在此面上移動電荷時

W=0

∵W=qU

∴U=0V所以此面上各點電勢相等。那么這種面應(yīng)該叫什么呢？是蘭州拉面還是牛肉面？課堂新知很明顯這些都不對，拉格朗日會告訴你這種面叫等勢面。約瑟夫·拉格朗日（Joseph-LouisLagrange，1736~1813）全名為約瑟夫·路易斯·拉格朗日，法國著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家。1736年1月25日生于意大利都靈，1813年4月10日卒于巴黎。他在數(shù)學(xué)、力學(xué)和天文學(xué)三個學(xué)科領(lǐng)域中都有歷史性的貢獻，其中尤以數(shù)學(xué)方面的成就最為突出。拉格朗日鞍點，拉格朗日乘子，拉格朗日方程......課堂新知等勢面(1)定義:電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做等勢面，用等勢面可以形象的反映電場中電勢的高低變化(2)特點:1、電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面2、電荷沿等勢面運動，靜電力不做功，或做功之和為零。因為等勢面上各點電勢相同，電荷在同一等勢面上各點具有相同的電勢能，所以在同一等勢面上移動電荷時電勢能不變，及靜電力不做功

3、等差等勢面密集處場強大、電場線密集，稀疏處場強小、電場線稀疏4、任意二個等勢面都不會相交。5、等勢面的分布與零電勢點的選取無關(guān)。課堂新知類比:地圖中的等高線相鄰兩個等勢面間的電勢差相等

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等差等勢線課堂新知類比:地圖中的等高線

點電荷電場中的等勢面以點電荷為球心的球面。越往外越稀疏。如圖所示課堂新知類比:地圖中的等高線

等量同種電荷電場的等勢面對稱的曲面，周圍的電場是這兩個點電荷各自電場疊加的結(jié)果，如圖所示。(1):兩等量正點電荷連線上的各點，中點電勢最低，由終點到兩端電勢升高，關(guān)于中點對稱的兩點電勢相等。(2):兩等量正點電荷連線的中垂線上的各點，中點電勢最高由終點到無窮遠處電勢降低，關(guān)于中點對稱的兩點電勢相等。課堂新知類比:地圖中的等高線

等量異種點電荷的等勢面對稱的曲面，如圖所示。兩點電荷連線上各點從正點電荷到負點電荷電勢逐漸降低，若以連線的中垂面為零電勢面，正點電荷一邊的電場中的電勢均為正，負點電荷的一邊的電場中的電勢均為負。課堂新知類比:地圖中的等高線

勻強電場的等勢面垂直于電場線的平面。課堂新知類比:地圖中的等高線

不規(guī)則的帶電導(dǎo)體電場的等勢面垂直于電場線的不規(guī)則曲面，如圖所示。總結(jié):(1):在勻強電場中，相鄰點的等勢面間的距離相等。(2):在非勻強電場中，相鄰兩個等勢面間的距離不相等，等勢面密處場強大。課堂新知等勢面處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體。導(dǎo)體的表面為等勢面(1):處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度為零，所以導(dǎo)體內(nèi)部任意兩點間電勢差為零，因此處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢體處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，導(dǎo)體的電勢也為零()?(2):導(dǎo)體表面的電場強度方向與導(dǎo)體表面垂直電荷在表面任意兩點間移動時，靜電力做功為零，故導(dǎo)體表面是個等勢面。思考:電勢為零的地方場強一定為零嗎？反之成立嗎？課堂新知劃重點(1):電勢為零的位置，場強不一定為零，如等量異種電荷連線的中垂線上電勢為零，場強不為零(2):場強為零的位置，電勢不一定為零，如等量同種電荷連線中點處電勢不為零，場強為零。肆習(xí)題檢測安徽財經(jīng)大學(xué)誠信博學(xué)，知行統(tǒng)一

習(xí)題檢測

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【關(guān)鍵點撥】解答本題的關(guān)鍵是對電勢差、電場力做功的理解及應(yīng)用.注意求電勢差或電場力做功時需要帶符號計算.

習(xí)題檢測4.[湖北黃石2022高二上月考]

（多選）關(guān)于等勢面、電場力做功和電場的關(guān)系,下列說法正確的是(

)

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