2.特点
(1) 各点电势相等,等势面上任意两点间的电势差为零,
在等势面上移动电荷(不论方式如何,只要起终点在同一等势面上)电场力不做功。
电场力做功为零,路径不一定沿等势面运动,但起点、终点一定在同一等势面上。
沿电场线移动电荷,电场力一定做功.
(2) 画法规定:相邻的等势面间的电势差相等
等差等势面的蔬密可表示电场的强弱.
(3) 处于静电平衡状态的导体:整个导体是一个等势体,其表面为等势面.E内=0,任两点间UAB=0
越靠近导体表面等势面越密,形状越与导体形状相似,等势面越密,电场线越密,电场强度越大,曲率半径越小(越尖)的地方,等势面(电场线)都越密,这就可解释尖端放电现象,如避雷针。
(4) 匀强电场,电势差相等的等势面间距离相等,点电荷形成的电场,电势差相等的等势面间距不相等,越向外距离越大.
(5) 等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等.
(6) 电场线总是⊥等势面,且从高等势面指向低等势面.沿着电场线方向电势降低。
(7) 两个等势面永不相交.
(8)实际中测量等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电场线.
规律方法 1、一组概念的理解与应用
电势、电势能、电场强度都是用来描述电场性质的物理,它们之间有十分密切的联系,但也有很大区别,现列表进行比较
(1)电势与电势能比较:
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电势φ |
电势能ε |
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1 |
反映电场能的性质的物理量 |
荷在电场中某点时所具有的电势能 |
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2 |
电场中某一点的电势φ的大小,只跟电场本身有关,跟点电荷无关 |
电势能的大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的 |
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3 |
电势差却是指电场中两点间的电势之差, ΔU=φA-φB,取φB =0时,φA=ΔU |
电势能差ΔE是指点电荷在电场中两点间的电势能之差ΔE=EA-EB=W,取EB=0时,EA=Δε |
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4 |
沿电场线方向电势逐渐降低,取定零电势点后,某点的电势高于零者,为正值.某点的电势低于零者,为负值 |
正点荷(十q):电势能的正负跟电势的正负相同 负电荷(一q):电势能的正负限电势的正负相反 |
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5 |
单位:伏特 |
单位:焦耳 |
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6 |
联系:ε=qφ,w=Δε=qΔU |
(2)电场强度与电势的对比
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电场强度E |
电势φ |
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1 |
描述电场的力的性质 |
描述电场的能的性质 |
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2 |
电场中某点的场强等于放在该点的正点电荷所受的电场力F跟正点电荷电荷量q的比值·E=F/q,E在数值上等于单位正电荷所受的电场力 |
电场中某点的电势等于该点跟选定的标准位置(零电势点)间的电势差,φ=E/q,φ在数值上等于单位正电荷所具有的电势能 |
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3 |
矢量 |
标量 |
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4 |
单位:N/C;V/m |
V(1V=1J/C) |
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5 |
联系:①在匀强电场中UAB=Ed (d为A、B间沿电场线方向的距离). ②电势沿着电场强度的方向降落 |