[讀教材·填要點(diǎn)]一、電勢

1．定義電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能與電荷量的

，叫做該點(diǎn)的電勢。

2．定義式

φ＝

，單位

，1V＝1

。

3．相對性電場中各點(diǎn)電勢的高低，與所選取的

的位置有關(guān)，一般情況下取無窮遠(yuǎn)或

為零電勢位置。比值J/C零電勢地球伏特4．矢標(biāo)性電勢是

，只有大小，沒有方向，但電勢有

。

5．意義電勢是反映電場本身的性質(zhì)的物理量，與是否放入電荷

。標(biāo)量正負(fù)無關(guān)二、等勢面

1．定義電場中電勢

的點(diǎn)所構(gòu)成的面。

2．特點(diǎn)

(1)等勢面一定與電場線

；

(2)在同一等勢面上移動電荷，電場力

；

(3)電場線總是從電勢

的等勢面指向電勢

的等勢面。相等垂直不做功高低三、尖端放電

1．定義帶電較多的導(dǎo)體，在

部位，場強(qiáng)可以大到使周圍的空氣發(fā)生

而引起放電的程度，這就是尖端放電現(xiàn)象。

2．應(yīng)用避雷針，其形狀是尖端形的，其作用是：

(1)

云層中的部分電荷；

(2)把云層中的

直接引入地下。尖端電離中和大量電荷[試身手·夯基礎(chǔ)]

1．根據(jù)電勢φ的定義式，能說φ與Ep成正比，與q成反比嗎？解析：與電場強(qiáng)度一樣，電場中某點(diǎn)處φ的大小是由電場本身的條件決定的，與在該點(diǎn)處是否放置電荷、電荷的電性、電荷量均無關(guān)。答案：不能3．關(guān)于避雷針能夠避免建筑物被雷擊的原因下列分析錯誤的是 (

)A．云層中帶的電荷被避雷針通過導(dǎo)線導(dǎo)入大地B．避雷針的尖端向云層放電，中和了云層中的電荷C．云層與避雷針發(fā)生摩擦，避雷針上產(chǎn)生的電荷被導(dǎo)入

大地D．避雷針由尖銳的導(dǎo)體作成，利用的是尖端放電現(xiàn)象1．電勢的特點(diǎn)

(1)電勢的相對性。電勢是相對的，根據(jù)公式，只有先確定了某點(diǎn)的電勢為零以后，才能確定電場中其他點(diǎn)的電勢。電場中某點(diǎn)的電勢跟零電勢位置的選擇有關(guān)。在理論研究中，對有限大的帶電體產(chǎn)生的電場，選擇無限遠(yuǎn)處為零電勢位置；在實(shí)際處理問題中，又常取大地為零電勢位置。(2)電勢的固有性。電勢φ是表示電場能量屬性的一個物理量，電場中某點(diǎn)處φ的大小是由電場本身的條件決定的，與在該點(diǎn)處是否放著電荷、電荷的電性、電荷量均無關(guān)，這和許多用比值定義的物理量相同，如前面學(xué)過的電場強(qiáng)度E＝F/q。

(3)電勢是標(biāo)量。電勢是只有大小、沒有方向的物理量，在規(guī)定了零電勢后，電場中各點(diǎn)的電勢可以是正值，也可以是負(fù)值。正值表示該點(diǎn)電勢高于零電勢；負(fù)值表示該點(diǎn)電勢低于零電勢。顯然，電勢的符號只表示大小，不表示方向。當(dāng)規(guī)定無限遠(yuǎn)處為零電勢后，正電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值，負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值。且越靠近正電荷的地方電勢越高，越靠近負(fù)電荷的地方電勢越低。2．電勢高低的判定方法

(1)根據(jù)電場線判斷：

電場線的方向就是電勢降低最快的方向。

(2)根據(jù)電場力做功和電荷電勢能的變化判斷：①在兩點(diǎn)間移動正電荷：如果電場力做負(fù)功電勢能增加，電勢升高；如果電場力做正功電勢能減少，電勢降低。②在兩點(diǎn)間移動負(fù)電荷：如果電場力做負(fù)功電勢能增加，電勢降低；如果電場力做正功電勢能減少，電勢升高。

(3)根據(jù)場源電荷的電場來判斷。在正電荷產(chǎn)生的電場中，離它越近電勢越高；在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中，情況恰好相反。[答案]－20V

1.將一帶電荷量為q＝2×10－6C的點(diǎn)電荷從電場外一點(diǎn)P移至電場中某點(diǎn)A，電場力做功4×10－5J，求A點(diǎn)的電勢。(1)電勢是描述電場性質(zhì)的物理量，與放入電場中的試探電荷無關(guān)，但是可以利用試探電荷的電勢能和電荷量的比值計(jì)算電勢，就像用電場力與電荷量的比值計(jì)算電場強(qiáng)度一樣。

(2)計(jì)算電勢首先要規(guī)定零電勢位置，在用電勢能和電荷量的比值計(jì)算電勢時，應(yīng)將兩者的正、負(fù)號帶入計(jì)算，電勢也可以為負(fù)值，表明該處電勢比零電勢位置的電勢低。電場強(qiáng)度電勢電勢能矢標(biāo)性矢量，方向?yàn)檎姾傻氖芰Ψ较驑?biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)只表示大小正電荷在正電勢位置有正電勢能，簡化為：正正得正，負(fù)正得負(fù)，負(fù)負(fù)得正決定因素場強(qiáng)由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)電勢由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，其大小與參考點(diǎn)的選取有關(guān)，有相對性由電荷量和該點(diǎn)電勢二者決定，與參考點(diǎn)選取有關(guān)，有相對性電場強(qiáng)度電勢電勢能聯(lián)系(1)電勢沿場強(qiáng)方向降落最快，但電勢降低方向不一定是場強(qiáng)方向(2)大小關(guān)系：場強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢、電勢能不一定為零；電勢為零的點(diǎn)，場強(qiáng)不一定為零，電勢能一定為零；電勢能為零的點(diǎn)，場強(qiáng)不一定為零，電勢一定為零。三個物理量中一個物理量大，其余不一定大[名師點(diǎn)睛]應(yīng)用公式φ＝Ep/q時，要注意Ep和q正負(fù)號的意義，并將正負(fù)號代入公式運(yùn)算，計(jì)算結(jié)果的正負(fù)可反映電勢的高低。

2.如圖2－2－2所示，電場中有A、B兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是(

)A．電勢φA＞φB，場強(qiáng)EA＞EBB．電勢φA＞φB，場強(qiáng)EA＜EBC．將＋q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了負(fù)功D．將－q分別放在A、B兩點(diǎn)時具有電勢能EpA＞EpB圖2－2－2[審題指導(dǎo)]解決本題需把握以下三點(diǎn)：(1)沿電場線的方向電勢降低；(2)電場線的疏密反映E；(3)電場力做功來判斷兩點(diǎn)電勢能的大小。[解析]

B處電場線較密，故場強(qiáng)EA＜EB，沿電場線方向電勢降低，故φA＞φB，A錯；B對；對正電荷，由于φA＞φB，故EpA＞EpB，從A到B，電勢能減小，電場力做正功；對負(fù)電荷，φA＞φB，EpA＜EpB，C錯，D錯。故選B。[答案]

B1．等勢面特點(diǎn)

(1)由于等勢面上各點(diǎn)的電勢相等，電荷在同一等勢面上的電勢能相等，所以，在同一等勢面上移動電荷時，電荷的電勢能不變，即在同一等勢面上任意兩點(diǎn)間移動電荷，電場力都不做功。

(2)等勢面一定跟電場線垂直，即跟場強(qiáng)的方向垂直。如果電場線不與等勢面垂直，場強(qiáng)沿等勢面方向有分量，這樣，在等勢面上移動電荷時，電場力就要做功，所以，場強(qiáng)一定跟等勢面垂直。(3)由于沿著電場線方向電勢降低，因此，電場線一定是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。

(4)因?yàn)槿绻麅傻葎菝嫦嘟唬稽c(diǎn)就會有兩個電勢，這是不可能的，所以任意兩個等勢面都不相交。

(5)等差等勢面密的地方電場強(qiáng)度大，即等勢面的疏密反映了電場的強(qiáng)弱。2．幾種典型電場的等勢面電場等勢面(實(shí)線)圖樣重要描述勻強(qiáng)電場垂直于電場線的一簇平面點(diǎn)電荷的電場以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面（注意疏密）電場等勢面(實(shí)線)圖樣重要描述等量異種點(diǎn)電荷的電場連線中垂面上的電勢為零等量同種正點(diǎn)電荷的電場連線上，中點(diǎn)電勢最低，而在中垂線上，中點(diǎn)電勢最高電場等勢面(實(shí)線)圖樣重要描述帶電導(dǎo)體的電場與導(dǎo)體形狀類似的等勢面，導(dǎo)體是等勢體

3.如圖2－2－3所示，P、Q是等量的正點(diǎn)電荷，O是它們連線的中點(diǎn)，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，OA＜OB，用EA、EB和φA、φB分別表示A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢，則(

)A．EA一定大于EB，φA一定大于φBB．EA不一定大于EB，φA一定大于φBC．EA一定大于EB，φA不一定大于φBD．EA不一定大于EB，φA不一定大于φB圖2－2－3[思路點(diǎn)撥]

明確兩等量正點(diǎn)電荷中垂線上由O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處場強(qiáng)變化規(guī)律及電勢變化規(guī)律。

[解析]

P、Q所在空間中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢由這兩個點(diǎn)電荷共同決定，電場強(qiáng)度是矢量，P、Q兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，在無限遠(yuǎn)處的合場強(qiáng)也為零，從O點(diǎn)沿PQ垂直平分線向遠(yuǎn)處移動，場強(qiáng)先增大，后減小，所以EA不一定大于EB。電勢是標(biāo)量，由等量同號電荷的電場線分布圖可知，從O點(diǎn)向遠(yuǎn)處，電勢是一直降低的。故φA一定大于φB。

[答案]

B答案：A2．(對應(yīng)要點(diǎn)二)在靜電場中，下列說法正確的是(

)A．電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零B．電場強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處相同C．電勢降低的方向，一定是電場強(qiáng)度的方向D．勻強(qiáng)電場中的等勢面是一簇彼此平行的平面解析：電場強(qiáng)度描述電場力的性質(zhì)，電場中一點(diǎn)的場強(qiáng)是唯一確定的，而電勢可以隨零電勢點(diǎn)的選取而變化，選項(xiàng)A錯誤。勻強(qiáng)電場中各點(diǎn)電勢不一定相同，B錯誤。電勢降低最快的方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度方向，選項(xiàng)C錯誤。勻強(qiáng)電場中等勢面與電場強(qiáng)度垂直，選項(xiàng)D正確。答案：D3.(對應(yīng)要點(diǎn)三)如圖2－2－4所示，兩個固定

的等量異種電荷，在它們連線的垂直平分

線上有a、b、c三點(diǎn)，則A．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)場強(qiáng)方向不同C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)與無窮遠(yuǎn)處電勢相等D．一帶電粒子(不計(jì)重力)在a點(diǎn)無初速釋放，則它將在

a、b連線上運(yùn)動圖2－2－4解析：兩等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，該線上各點(diǎn)電勢相等，A錯誤，C正確；根據(jù)兩等量異種電荷電場線的分布特點(diǎn)可知，a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)方向相同，均水平向右，B錯誤；帶電粒子在a點(diǎn)受電場力方向水平向左或水平向右，因此無初速釋放后將向左或向右運(yùn)動，D錯。答案：C

（1）要清楚各量大小的判斷方法；場強(qiáng)是根據(jù)電場線的疏密判斷，電勢是根據(jù)沿