【文章內容簡介】 ，它由電場本身決定 2022/8/18 21 三、等勢面 電場中電勢相等的點構成的面 能形象描述電場 意義：等勢面來表示電勢的高低 典型電場的等勢面 點電荷電場的等勢面 勻強電場的等勢面 2022/8/18 22 等量異種電荷的等勢面 等量同種電荷的等勢面 連線上從正電荷向負電荷 電勢降低 中垂線為等勢面且電勢為零 同種正電荷 連線上電勢先降低后升高，中點最低 中垂線上由中點向兩邊降低，中點最高 2022/8/18 23 等勢面的特點 ① 同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力不做功 ② 等勢面一定跟電場線垂直 ③ 電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面 ④ 等勢面密的地方電場強 四、電勢差 1．定義： 電荷 q在電場中由一點 A移動到另一點 B時，電場力所做的功 WAB與電荷量的 q的比值 qWU ABAB ?表達式 BAABBAAB UU ??????? )( ????電勢差由電場的性質決定，與零電勢點選擇無關 2022/8/18 24 電場力做功 ABAB qUW ? ① 該式適用于一切電場 ② 電場力做功與路徑無關 ③ 計算時可將 q、 UAB的正負代入以判斷電場力做功的正負 五、電勢差與電場強度關系 1．電場方向是指向電勢降低最快的方向 2．勻強電場中 ※ 沿場強方向上的兩點間的電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積 U=E?d ※ 場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上降低的電勢 dUE ?2022/8/18 25 六、鞏固與理解 概念辨析 ★ 判斷下列說法是否正確： ⑴ .電場線越密的位置，電勢越高 ⑵ .與零電勢點電勢差越大的位置，電勢越高 ⑶ .電勢越高的位置，電場強度越大 ⑷ .電荷沿電場線方向運動，電荷所在位置的電勢越來越低 ⑸ .電場強度為零的位置，電勢也一定為零 ⑹ .電勢為零的位置，電場強度也一定為零 ⑺ .電荷沿電場線方向運動，所具有的電勢能越來越小 ⑻ .電荷在電勢越高的位置，電勢能越大 ⑼ .電荷所具有的電勢能越大的位置，電勢越高 2022/8/18 26 電勢能、電勢 例： 下列說法正確的是：［ ］ Ａ、電荷放在電勢高的地方，電勢能就大 Ｂ、正電荷在電場中某點的電勢能，一定大于負電荷在該點具有的電勢能 Ｃ、無論正電荷還是負電荷，克服電場力做功它的電勢能都增大 Ｄ、電場強度為零的點，電勢一定為零 例： 如圖所示，在等量異種點電荷的電場中，將一個正的試探電荷由 a 點沿直線移到 O點，再沿直線由 O點移到 c點。在該過程中，檢驗電荷所受的電勢能如何改變？ + － a o c 例： 如圖所示， A、 B、 C、 D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知 A、 B、 C三點的電勢分別為 ?A=15V, ?B=3V, ?C=3V,由此可得 D點電勢 ?D= V. 2022/8/18 27 等勢面的性質 例： 如圖所示，三個同心圓是同一個點電荷周圍的三個等勢面，已知這三個圓的半徑成等差數(shù)列。 A、 B、 C分別是這三個等勢面上的點，且這三點在同一條電場線上。 A、 C兩點的電勢依次為 φ A=10V和 φ C=2V，則 B點的電勢是 A．一定等于 6V B．一定低于 6V C．一定高于 6V D．無法確定 + A B C 例： 如圖中所示虛線表示等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，有一帶正電的小球在電場中運動，實線表示該小球的運動軌跡。小球在 a點的動能等于 2ev， b點的動能等于 。若取 c點為零勢點， 則當這個帶電小球的電勢能等于 （不計重力和空氣阻力），它的動能等于 A． 16 ev B． 14 ev C． 6 ev D． 4 ev 2022/8/18 28 電場力做功與電勢能的變化 例： 如圖所示，光滑絕緣細桿豎直放置，它與以正點電荷 Q為圓心的某一圓周交于 B、 C兩點，質量為 m，帶電量為 q的有孔小球從桿上A點無初速度下滑 .已知 q Q,AB=h，小球滑到B點時速度大小為 . 求： (1)小球由 A到 B過程中電場力做的功； (2)AC兩點的電勢差 . gh3例： 如圖所示，勻強電場水平向左，帶正電物塊 A沿絕緣水平板向右運動，經 P點時動能為 200J，到 Q點時動能減少 J 160J，電勢能增加了 96J，則它回到 P點時動能為 J 2022/8/18 29 電場的能的性質與力學知識綜合 例： 傾角為 30176。 的直角三角形底邊長為 2 L，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導軌，現(xiàn)在底邊中點 O處固定一正電荷 Q，讓一個質量為 m的帶正電質點 q從斜面頂端 A沿斜邊滑下（不脫離斜面），如圖所示，已測得它滑到 B在斜面上的垂足 D處時速度為 v，加速度為 a，方向沿斜面向下，問該質點滑到斜邊底端 C點時的速度和加速度各為多大 ? 例： 如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點 O，用一根長度為 L=絕緣細線把質量為 m=、帶有正電荷的金屬小球掛在 O點，小球靜止在 B點時細線與豎直方向的夾角為 θ=37 176。 ?，F(xiàn)將小球拉至位置 A使細線水平后由靜止釋放，求： （ 1）小球運動通過最低點 C時的速度大小 （ 2）小球通過最低點 C時細線對小球的拉力大小 2022/8/18 30 第四課時 靜電屏蔽 電容 一、靜電平衡 把導體放入場強為 E0的電場中 靜電平衡： 導體中（包括表面）沒有電荷定向移動的狀態(tài) 特點： ⑴ 導體內部場強處處為零 感應電場的場強與外電場等大反向 ⑵ 導體內部電勢處處相等，表面為等勢面 ⑶ 凈電荷分布于導體的外表面上 2022/8/18 31 靜電屏蔽 導體殼保護它所包圍的區(qū)域，使這個區(qū)域不受外部電場影響的現(xiàn)象 ⑴ 定義： ⑵ 舉例： 金屬網(wǎng)罩擋住外電場 金屬網(wǎng)罩接地擋住內部電場 ⑶ 在實際中的重要應用 電學儀器和電子設備外面的金屬網(wǎng)罩，通訊電纜外面包一層鉛皮。 防止外電場干擾 2022/8/18 32 二、電容器、電容 電容器 ⑴ 構成：兩個導體夾一個絕緣體 導體 —— 極板 絕緣體 —— 電介質 ⑵ 充、放電 充電 —— 使