13.6 等势面13.6 等势面第一课时.ppt

第十三章第十三章 电场电场河北师大附中河北师大附中河北师大附中河北师大附中 李喜昌李喜昌李喜昌李喜昌第一课时第一课时 等势面等势面一一.等势面的引入等势面的引入 1.引入目的：用图形来形象地表示出电场引入目的：用图形来形象地表示出电场中各点电势的大小中各点电势的大小2.定义：把电场中电势相等的点构成的面定义：把电场中电势相等的点构成的面叫做等势面（跟地图上用等高线来表示地叫做等势面（跟地图上用等高线来表示地势的高低是类似的）势的高低是类似的）3．．电场中等中等势面的形状．面的形状．￿ ￿（（1）点）点电荷的荷的电场：等：等势面是以点面是以点电荷荷为球心的一族球面，球心的一族球面，如如图所示．所示．￿ ￿（（2）等量异种点）等量异种点电荷的荷的电场：等：等势面如面如图所示，两点所示，两点电荷荷连线的中垂面的中垂面为一个等一个等势面．面．￿ ￿（（3）等量同种点）等量同种点电荷的荷的电场：等：等势面如面如图所示．所示．￿ ￿（（4）匀）匀强电场：等：等势面是垂直于面是垂直于电场线的一族平面，如的一族平面，如图所示．所示．￿ ￿三三.等势面的特点等势面的特点1.在同一等势面上的两点间移动电荷，电场在同一等势面上的两点间移动电荷，电场力不做功。

力不做功2.等势面一定跟电场线垂直等势面一定跟电场线垂直3.电场线由电势高的等势面指向电势较低的电场线由电势高的等势面指向电势较低的等势面4.处于静电平衡状态的导体为一等势体，其表处于静电平衡状态的导体为一等势体，其表面为一等势面面为一等势面(1)电场线总是与等势面垂直电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面且从高等势面指向低等势面.(2)等差等势面越密的地方等差等势面越密的地方. 电场线越密电场线越密.(3)沿等势面移动电荷沿等势面移动电荷,电场力不做功电场力不做功,沿电场线移动电荷沿电场线移动电荷,电电场力一定做功场力一定做功.(4)根据电场线可以画等势面根据电场线可以画等势面,根据等势面也可以画电场线根据等势面也可以画电场线.(5)电场线不仅可以表示电场的强弱和方向电场线不仅可以表示电场的强弱和方向,也可以表示电也可以表示电场中各点电势的高低；等势面不仅可以表示电场中各点电场中各点电势的高低；等势面不仅可以表示电场中各点电势的高低势的高低,也可以表示电场的强弱和方向也可以表示电场的强弱和方向.专题一专题一 等等势面与电场线的势面与电场线的关系关系1 1．指出图中电场线．指出图中电场线( (或等势面或等势面) )画法各有哪些错误画法各有哪些错误. .A.A.某区域的电场线相互平行，但分布不均匀某区域的电场线相互平行，但分布不均匀 B.B.放置在匀强电场放置在匀强电场E E中的金属板中的金属板M M C C导体导体B B在带正电的导体在带正电的导体A A形成的电场中处于为静电平衡形成的电场中处于为静电平衡状态时周围的电场线状态时周围的电场线 D.D.实线为电场线实线为电场线, ,虚线所示为电势差相等的几个等势面，虚线所示为电势差相等的几个等势面，且且φφM M＞＞φφN NC 导体处于静电平衡时，是等势体导体处于静电平衡时，是等势体.导体上两部分之间不可有电场线相联导体上两部分之间不可有电场线相联.D ①①沿电场线方向电势应降低，不可能沿电场线方向电势应降低，不可能φM＞＞φN.②②电场线与等势面应相电场线与等势面应相垂直垂直.③③由于电场线分布不均匀，等势面也不可能均匀分布。

由于电场线分布不均匀，等势面也不可能均匀分布B.电场中的导体是等势体电场中的导体是等势体,其表面是等势面其表面是等势面,而电场线应该和等势面相垂直而电场线应该和等势面相垂直A.用反证法可以证明这种电场与用反证法可以证明这种电场与电场力做功和路径无关电场力做功和路径无关基本特点相矛盾基本特点相矛盾.2．如图所示，．如图所示，A、、B是某电场中的一条电场线，若再是某电场中的一条电场线，若再A点放置一初速度为零的电子，电子仅在电场力的作用下，点放置一初速度为零的电子，电子仅在电场力的作用下，沿沿AB由由A运动到运动到B过程中的速度图像如图已所示，下列过程中的速度图像如图已所示，下列关于两点的电势和电场强度关于两点的电势和电场强度E的判断中，正确的是：的判断中，正确的是：··甲甲ABtvO乙乙A.EA>EB B.EAφφB B D.φφA A<φφB B A D电子从电子从A到到B做加速度增大的变加速直线运动做加速度增大的变加速直线运动vFEa增大增大E增大增大m一定一定 F增大增大q一定一定 2 2．如图所示，为一空腔球形导体．如图所示，为一空腔球形导体( (不带电不带电) )，现将，现将一个带正电的小金属球放入腔中，当静电平衡时，一个带正电的小金属球放入腔中，当静电平衡时，图中图中a a、、b b、、c c三点的场强三点的场强E E和电势和电势φφ的关系是：的关系是：·QABc··D画出静电平衡时空间的画出静电平衡时空间的电场线分布电场线分布,各点的场各点的场强大小和电势高低一目强大小和电势高低一目了然了然.(等效和叠加思想等效和叠加思想)A.B.C.D.3．如图所示，．如图所示，AB为带等量异种电荷的小球，将两为带等量异种电荷的小球，将两个不带电的导体棒个不带电的导体棒C、、D放在两球之间，当用导线将放在两球之间，当用导线将C的端点的端点x和和D的端点的端点y连接起来的瞬间，导线中的电连接起来的瞬间，导线中的电流方向是：流方向是：A.X y B. y x C.无电流通过无电流通过 D.不能确定不能确定ABCDxyA。