物理选修3-1课件1-4.ppt

要点四　　等势面与电场线的区别与联系 电场线 等势面 物理 意义 形象描述电场强度的强弱 形象描述电场中各点电势的高低 来源 从正电荷发出，终止于负电荷 电场中电势相同的各点构成的面 图线 特点 带箭头的不闭合的曲线，两电场线不相交 可以闭合，也可以不闭合，不同等势面不相交 描述 电场 曲线上某一点的切线方向为场强方向，疏密表示场强大小 等势面的垂线方向为场强方向，等差等势面的疏密表示场强大小 (1)已知等势面的情况时，可作等势面的垂线来确定电场线，并由“电势降低”的方向确定电场线方向． (2)已知电场线时，可作电场线的垂线来确定等势面，并由“沿电场线方向电势降低”确定等势面的电势高低． 电场线 等势面 做功 情况 电荷沿电场线移动时电场力必做功 电荷沿等势面移动时电场力不做功 联系 (1)沿电场线方向电势降低 (2)电场线与等势面垂直 例4 位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则(　　) A．a点和b点的电场强度相同 B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功 C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功 D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大 [解析]　a点和b点所在处的等势线疏密程度不同，故两处的电场强度不同，方向也不同，A错；从c点到d点电势升高，正电荷的电势能增大，电场力做负功，B错；从a点到c点电势升高，负电荷的电势能减小，电场力做正功，C对；从e点沿虚线到f点，电势先减小后增大，则正电荷的电势能先减小后增大，D对． [答案]　CD [名师点拨]　 (1)根据电势高低，可由公式Ep＝qφ来判断电势能的大小． (2)若已知电势能的增减，可由公式WAB＝EpA－EpB来判断电场力做功的正负． 如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则(　　) A．A点场强小于B点场强 B．A点场强方向指向x轴负方向 C．A点场强大于B点场强 D．A点电势高于B点电势 [解析]　由于电场线与等势面总是垂直，所以B点电场线比A点密，B点场强大于A点场强，故A正确，C错误．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误．由图中数据可知D正确． [答案]　AD (对应学生用书P13) 易错点：不能正确区分电场强度、电势、电势能 下面说法正确的是(　　) A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高 B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大 C．电场中电场强度为零的地方，电势不一定为零 D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化 [错因分析]　弄不清电场强度与电势的区别而误选A，不区分正、负电荷，认为电势越高的地方，电荷具有的电势能大而误选B，认为带电粒子只受电场力作用时，电场力一定对带电粒子做功而误选D.从而错选ABD. [正确解法]　电场中电势的高低具有相对意义，与零势能点的选择有关，因此电势与场强没有直接的联系，场强大的地方电势可能低，反之亦然，A错，C对；负电荷置于电势越高的地方，其具有的电势能反而越小，B错；带电粒子只受电场力作用，可以在一个等势面上做匀速圆周运动，如电子绕原子核的运动，此时电场力不做功，带电粒子的电势能不变，D错．正确答案为C. 电场强度与电势的大小没有直接的关系，电场强度大的地方电势不一定高. 电场强度等于零的地方电势不一定等于零，可参考等量同种电荷与等量异种电荷中垂线上的点举例． 如图所示，在y轴上关于O点的对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判断正确的是(　　) A．O点电场强度为零 B．D点电场强度为零 C．若将点电荷＋q从O移向C，电势能增大 D．若将点电荷－q从O移向C，电势能增大 [答案]　BD (对应学生用书P14) 1．两个带异种电荷的物体间距离增大一些时(　　) A．电场力做正功，电势能增加 B．电场力做负功，电势能增加 C．电场力做正功，电势能减少 D．电场力做负功，电势能减少 [解析]　根据电场力做功与电势能改变的关系，首先确定A，D错误．带异种电荷的物体相互吸引，距离增大时，电场力做负功，因此电势能增加，B正确．故正确答案为B. [答案]　B 2．如图所示，Q是带正电的点电荷，P1和P2为其电场中的两点．若E1，E2分别为P1，P2两点的电场强度的大小，φ1，φ2分别为P1，P2两点的电势，则(　　) A．E1E2，φ1φ2　　　 B．E1E2，φ1φ2 C．E1E2，φ1φ2 D．E1E2，φ1φ2 [解析]　在点电荷电场中，靠近点电荷处电场线的分布较密，场强较大；在正点电荷电场中，由于电场线总是远离点电荷，故φ1φ2. [答案]　A 3．下列说法中，正确的是