資源簡介

10.2電勢差和等勢面
【學習目標】
學習目標一：掌握電勢差的定義、標矢性，并準確記憶UAB=φA-φB，并能證明UAC=UAB+UBC；（★★）
學習目標二：掌握靜電力做功與電勢差的關系,明確各物理量含義,運算時需帶正負號；（★★★）
學習目標三：掌握等勢面的特點（★★）
【課堂任務】
課堂任務一
1.電勢差：電場中兩點間電勢的 叫作電勢差，也叫作電壓；定義式:UAB= = 或UBA=φB-φA;UAB= UBA,單位： ; 標矢性: .
思考:電勢和電勢差的數值與零勢能點的選取有關系嗎 UAB=-5V,EpA=-5J,φ=-5V的含義。
2.電勢差與靜電力做功的關系：WAB=qUAB
①UAB由誰決定？跟WAB和q有關嗎？
②證明UAC=UAB+UBC。
應用1:有一帶電荷量q＝－3×10-6 C的點電荷,從電場中的A點移到B點時,克服靜電力做功6×10-4 J,從B點移到C點時靜電力做功9×10-4 J。
求:①AB、BC、CA間電勢差各為多少？
②若以B點為電勢零點,A、C兩點電勢各為多少？點電荷在A、C兩點的電勢能各為多少？
課堂任務二
1.等勢面：電場中電勢相同的各點構成的面叫做等勢面。
等差等勢面：每相鄰兩個等勢面間電勢差相等,即為等差等勢面
觀察課本33頁圖10.2-3思考下列問題
（1）等差等勢面與電場線的疏密情況有什么特點？說明什么問題？
（2）等勢面與電場線的的方向有什么特點？
（3）在等勢面上移動電荷，靜電力做功有什么特點？
總結等勢面的特點：
2.幾種常見電場的等勢面
靜電平衡：達到靜電平衡的導體內部各點的 為零。整個導體是一個 ，表面是一個 ；導體表面電場強度不為零，表面的電場強度方向跟導體表面 。
應用2:如圖所示，三條相互平行、距離相等的虛線分別表示電場中的三個等勢面，電勢分別為7V、14V、21V，實現表示一帶電粒子（不計重力）在該區域內的運動軌跡，下列說法正確的是（ ）
粒子的運動軌跡一定是a→b→c
粒子一定帶正電
粒子在三點的電勢能大小關系為Epc＞Epa＞Epb
粒子在三點的動能大小關系為Ekb＜Eka＜Ekc
應用3:如圖所示，一帶正電的點電荷固定于O點，兩虛線圓均以O為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點，不計重力，下列說法正確的是（ ）
A．M帶負電荷，N帶正電荷
B．M在b點的動能小于它在a點的動能
C．N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能
D．N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功
提示：根據等勢面與和軌跡交點做等勢面垂線為電場線，結合粒子受力分析各個物理參量
應用4:圖中虛線是用實驗方法描繪出的某一靜電場中的一簇等勢線，若不計重力的帶電粒子從a點射入電場后恰能沿圖中的實線運動，b點是其運動軌跡上的另一點，則下述判斷正確的是（ ）
A．b點的電勢一定高于a點
B．a點的場強一定大于b點
C．帶電粒子一定帶正電
D．帶電粒子在b點的速率一定小于在a點的速率
應用5:（多選）如圖所示，在原來不帶電的金屬細桿附近處，放置一個正點電荷，穩定后（ ）
A．端帶正電，端帶負電
B．的電勢比端的高
C．桿內處感應電荷產生的電場方向由指向
D．桿內只有處場強為零
【課堂總結】
1.靜電力做功的四種計算方法：
（1） W=qElcosθ:適用于勻強電場；
（2）W=-ΔEP：適用于所有情況；
（3）WAB=qUAB：適用于所有情況；
（4）W電+W其他=ΔEK:動能定理
2.等勢面的特點：
（1）等差等勢面越密的位置，電場強度越大。（等差等勢面和電場線同密同疏）
（2）電場線與等勢面相互垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
（3）在同一等勢面上移動電荷靜電力不做功。
【反思答疑】
1.
2.

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