电势差、电势能和等势面

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1、电势差、电势能和等势面一周强化一、本周知识综述　　本周我们学习电势差与电势、等势面三节内容。上周学习的电场强度是从电场的力的特性出发研究电场的性质，而电势差与电势则是从电场的能的属性出发研究电场的性质。可以说电场强度和电势分别从电场的不同属性出发来研究电场，是一个问题的两个方面，大家要注意比较这两个物理量的异同。等势面则是描述电势的一种辅助方法，这与用电场线辅助地描述电场是类似的。二、重难点知识归纳与讲解1、电势差：　　电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷电量q的比值，叫做A

2、B两点的电势差。表达式为：　　　　说明：（1）定义式中，为q从初位置A移动到末位置B电场力做的功，可为正值，也可为负值，q为电荷所带的电量，正电荷取正值，负电荷取负值。　　（2）电场中两点的电势差，由这两点本身的初、末位置决定。与在这两点间移动电荷的电量、电场力做功的大小无关。在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为与成正比，与q成反比。只是可以利用、q来计算A、B两点电势差。　　（3）公式适用于任何电场。2、电势：　　在电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差；也等

3、于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功，电势记作，电势是相对的，某点的电势与零电势点的选取有关，沿电场线的方向，电势逐点降低。　　说明：（1）电势的相对性。　　（2）电势是标量。电势是只有大小、没有方向的物理量，电势的正负表示该点的电势高于和低于零电势。　　（3）电势与电势差的比较　　电势与电势差都是反映电场本身的性质（能的性质）的物理量，与检验电荷无关；电势与电势差都是标量，数值都有正负，单位相同，UAB=A－B。某点的电势与零电势点的选取有关，两点间的电势差与零电势点的选取无关。

4、3、电场力做功与电势能变化的关系。　　（1）电场力做功的特点　　在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的起止位置有关，与电荷经过的路径无关，这一点与重力做功相同。　　（2）电势能ε　　电荷在电场中具有的势能叫做电势能，电势能属于电荷和电场系统所有。　　（3）电场力做功与电势能变化的关系　　电场力的功与电势能的数量关系WAB=εA－εB=△ε。　　电场力做正功时，电荷的电势能减小；电场力做负功时，电荷的电势能增加，电场力做了多少功，电荷的电势能就变化多少，即△ε=WAB=qUAB。4、等势面的概念及特

5、点　　（1）等势面　　电场中电势相同的各点构成的曲面叫做等势面。　　（2）等势面的特点　　①电场线与等势面处处垂直，且总是由电势高的等势面指向电势低的等势面；　　②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功；　　③处于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面；　　④导体表面的电场线与导体表面处处垂直。　　（3）熟悉匀强电场、点电荷的电场、等量异种电荷的电场、等量同种点电荷的电场的等势面的分布情况。　　①点电荷电场中的等势面，是以电荷为球心的一簇球面；　　②等量同种点电荷电场中的等势面，是两簇对称曲面　

6、　③等量异种点电荷电场中的等势面，是两簇对称曲面；　　④匀强电场中的等势面，是垂直于电场线的一簇平面.三、重难点知识剖析5、电势与等势面　　（1）电势是描述电场中单个点的电场性质，而等势面是描述电场中各点的电势分布。　　（2）电场线是为了描述电场而人为引入的一组假想线，但等势面却是实际存在的一些面，它从另一角度描述了电场。　　（3）等势面的性质　　　　①同一等势面上任意两点间的电势差为零；　　　　②不同的等势面一定不会相交或相切；　　　　③电场强度方向垂直等势面且指向电势降低的方向。6、比较电荷在电场中

7、某两点电势能大小的方法　　(1)场源电荷判断法　　离场源正电荷越近，试验正电荷的电势能越大，试验负电荷的电势能越小．　　离场源负电荷越近，试验正电荷的电势能越小，试验负电荷的电势能越大．　　(2)电场线法　　正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大．　　负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．　　(3)做功判断法　　无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方．反之，如果电荷克服电场力做

8、功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方．7、电场中电势高低的判断和计算方法　　(1)根据电场线方向判断．因沿电场线方向各点电势总是越来越低，而逆着电场线方向电势总是逐渐升高．　　(2)根据等势面的分布和数值，都画在同一图上，直接从图上判定电势高低．　　(3)根据电场力做功公式判定．当已知q和WAB时，由公式WAB=qUAB，则UAB=WAB/q判定．8、电势能与电势的关系　　(1)电势是反映电场电势能的性质的物理量．还可以从能