1、第六節(jié)等勢(shì)面目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是等勢(shì)面，知道等勢(shì)面的特點(diǎn)2知道處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面3熟悉常見(jiàn)的幾種等勢(shì)面形狀4知道實(shí)際中常取地球或與地球相連的導(dǎo)體作為零電勢(shì)的參考位置重點(diǎn)難點(diǎn)：1.重點(diǎn)：理解等勢(shì)面的特點(diǎn)2難點(diǎn)：從等勢(shì)面的分布來(lái)確定電場(chǎng)線的大致分布學(xué)法指導(dǎo)：利用等勢(shì)面，進(jìn)一步形象地認(rèn)識(shí)電場(chǎng)，注意聯(lián)系電場(chǎng)線及電勢(shì)、電勢(shì)差的計(jì)算第六節(jié)等勢(shì)面課堂互動(dòng)講練隨堂達(dá)標(biāo)自測(cè)課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練基礎(chǔ)知識(shí)梳理核心要點(diǎn)突破基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、等勢(shì)面1定義：電場(chǎng)中_的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面2等勢(shì)面的特點(diǎn)(1)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線_；(2)在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力_；(3)電場(chǎng)線總是從_的

2、等勢(shì)面指向_的等勢(shì)面；(4)任意兩個(gè)等勢(shì)面_相交電勢(shì)相等垂直不做功電勢(shì)高電勢(shì)低不二、電場(chǎng)中常見(jiàn)的幾種等勢(shì)面的形狀1點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)面是_的一簇球面，如圖1361所示 圖1361圖1362以點(diǎn)電荷為中心2等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖1362所示，兩點(diǎn)電荷連線的_為一個(gè)等勢(shì)面3等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖1363所示 圖1363圖1364垂直平分線4勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是_的一簇平面，如圖1364所示圖13655形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場(chǎng)線及等勢(shì)面，如圖1365所示平行且間距相等三、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體1處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的電勢(shì)特點(diǎn)(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)_，其表面為一_

3、(2)在導(dǎo)體上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力_功；在表面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力也_功(3)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體上凈電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，其電場(chǎng)線_導(dǎo)體表面等勢(shì)體等勢(shì)面不做不做垂直提示(1)電勢(shì)為零的等勢(shì)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零嗎？(2)能根據(jù)等勢(shì)面判斷電場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱嗎？2靜電平衡下的地球及與之相連的導(dǎo)體是_所以實(shí)際中常取地球或與之相連的導(dǎo)體的電勢(shì)為零【思考提示】 (1)不一定(2)電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面，電場(chǎng)線方向由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面等差等勢(shì)面的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱等勢(shì)體核心要點(diǎn)突破一、電場(chǎng)線與等勢(shì)面1電場(chǎng)線反映電場(chǎng)的分布情況，是一組不閉合的有向曲線，既反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，也反映場(chǎng)強(qiáng)的方向而等勢(shì)面，是電場(chǎng)中電勢(shì)

4、相等的點(diǎn)構(gòu)成的面，可以是封閉的，也可以是不閉合的2在同一電場(chǎng)線上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力要做功在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功3電場(chǎng)線與等勢(shì)面總是垂直的，并且電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面特別提醒1電場(chǎng)線密集的區(qū)域等勢(shì)面也密集，反之亦然2可以通過(guò)等勢(shì)面分布作出電場(chǎng)線分布幫助分析問(wèn)題二、等量同種、異種點(diǎn)電荷的等勢(shì)面分布特點(diǎn)特別提醒在等量異種電荷形成的電場(chǎng)中，若沿中垂線移動(dòng)電荷至無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)力不做功，則若取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零時(shí)，中垂線上各點(diǎn)的電勢(shì)也為零，因此從中垂線上某點(diǎn)移動(dòng)電荷到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)力做功仍為零即使應(yīng)用如圖1366所示，在等量的異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，有A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷

5、連線的中點(diǎn)，B點(diǎn)為連線上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C點(diǎn)為連線中垂線距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)，則下面關(guān)于三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、電勢(shì)高低的比較，正確的是()圖1366AEAECEB；UAUCUBBEBEAEC；UAUCUBCEAEB，EAUB，UAUCD因?yàn)榱汶妱?shì)點(diǎn)未規(guī)定，所以無(wú)法判斷電勢(shì)的高低解析：選B.點(diǎn)A、B在同一條電場(chǎng)線上，UAUB，點(diǎn)A、C在同一條等勢(shì)線上，UAUC，但B點(diǎn)處的電場(chǎng)線較密，C點(diǎn)處的電場(chǎng)線較疏，故選項(xiàng)B正確三、帶電粒子在等勢(shì)面之間的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題處理帶電粒子在等勢(shì)面之間的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，常需分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、動(dòng)能及電勢(shì)能的變化等1從軌跡分析帶電粒子的速度方向和受力方向，

6、利用合外力方向總指向曲線凹側(cè)這一特點(diǎn)可以方便地判斷帶電粒子所受合外力的方向2在只有電場(chǎng)力做功的情況下，動(dòng)能和電勢(shì)能的總和不變3在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，或從某一等勢(shì)面開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最后再回到這一等勢(shì)面，電場(chǎng)力做功為零4非同一等勢(shì)面在勻強(qiáng)電場(chǎng)中WqUEqd(第七節(jié)將講到此公式)，在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中WqU.另外還可以利用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律、功能關(guān)系等來(lái)解決帶電粒子在等勢(shì)面之間的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題如圖1367所示為一固定點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn)，ABBC，則比較三點(diǎn)：(1)場(chǎng)強(qiáng)大小_(2)電勢(shì)高低_(3)UAB_UBC.(4)正電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能_(5)作出過(guò)A、B、C的等勢(shì)

7、面課堂互動(dòng)講練利用電場(chǎng)線和等勢(shì)面比較場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)例1圖1367【解析】(1)電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，EAEBEC.(2)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，ABC.(3)假設(shè)一正電荷從AB，電場(chǎng)力做功為W1，從BC，電場(chǎng)力做功為W2，因?yàn)樵贏B過(guò)程中的電場(chǎng)力小于BC過(guò)程中的電場(chǎng)力，故W1W2，又WqU，所以UABUBC.(4)正電荷由ABC，電場(chǎng)力始終做正功，電勢(shì)能一直減小，ABC.(5)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，如圖1368所示圖1368【答案】(1)EAEBEC(2)ABC(3)(4)ABC(5)如解析圖所示【思維升華】要掌握運(yùn)用電場(chǎng)線和等勢(shì)面來(lái)判斷電場(chǎng)的性質(zhì)，要會(huì)根據(jù)電場(chǎng)線畫(huà)等勢(shì)面，或者根據(jù)等勢(shì)面畫(huà)電場(chǎng)線如

8、圖1369所示，虛線a、b、c表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面與紙平面的交線，且相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等實(shí)線為一帶正電粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn)，則下面的說(shuō)法中正確的是()帶電粒子在等勢(shì)面間的運(yùn)動(dòng)例2圖1369A三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大C對(duì)于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過(guò)M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較大D帶電粒子由M運(yùn)動(dòng)到N時(shí)，加速度增大【解析】由于帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力的方向必定指向軌道的凹側(cè)，且和等勢(shì)面垂直,所以電場(chǎng)線方向是由c指向b再指向a.根據(jù)電場(chǎng)線的方向是指電勢(shì)降低的方向，故cba，選項(xiàng)A錯(cuò)【答案】CD【思維升華】判斷

9、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，要注意結(jié)合等勢(shì)面的分布與電場(chǎng)線或場(chǎng)強(qiáng)分布的關(guān)系，注意從粒子的軌跡中分析粒子受力情況及做功和能量轉(zhuǎn)化，在同一等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力總不做功，注意不要將等勢(shì)面和電場(chǎng)線混淆如圖13610所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面，相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，一個(gè)正電荷在等勢(shì)面L3處時(shí)動(dòng)能為20 J，運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L1處時(shí)的動(dòng)能為零，現(xiàn)取L2為零勢(shì)能參考平面，則當(dāng)此電荷的電勢(shì)能為4 J時(shí)，它的動(dòng)能為(不計(jì)重力及空氣阻力)利用能量守恒解決帶電粒子在等勢(shì)面間的運(yùn)動(dòng)例3圖1348A16 JB10 JC6 J D4 J【解析】由于不計(jì)重力和空氣阻力，正電荷在電場(chǎng)中僅受到電場(chǎng)力的作用，則此正電荷

10、的電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變當(dāng)正電荷運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L2時(shí)，由于電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以正電荷在等勢(shì)面L2時(shí)動(dòng)能為10 J，電勢(shì)能為零，即電勢(shì)能與動(dòng)能之和為10 J故當(dāng)此電荷的電勢(shì)能為4 J時(shí)，它的動(dòng)能為6 JC正確，A、B、D錯(cuò)誤故選C.【答案】C【思維升華】帶電粒子在電場(chǎng)的等勢(shì)面間運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但電勢(shì)能和機(jī)械能總量保持不變，據(jù)此求出電勢(shì)能和機(jī)械能(往往是動(dòng)能)的總量并加以利用是問(wèn)題的關(guān)鍵分析時(shí)應(yīng)注意粒子在電勢(shì)為零處，電勢(shì)能也為零，如果等勢(shì)面的間隔相同，那么粒子在兩個(gè)等勢(shì)面之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能和動(dòng)能的變化也相同9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/162022/10/16Sunda

11、y, October 16, 202210、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:49:40 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。16 十月

12、20222022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果

13、，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:49:40 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像

14、泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荊門(mén)九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。20

15、22/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:49:40 AM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/162022/10/1616 October 20221