高二物理競賽電勢課件

一靜電場力所做的功(1)點(diǎn)電荷的電場結(jié)果:僅與的始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān).9-5靜電場的環(huán)路定理電勢能(2)任意電荷的電場（視為點(diǎn)電荷的組合）結(jié)論：靜電場力做功與路徑無關(guān)二靜電場的環(huán)路定理靜電場是保守場12靜電場力是保守力三電勢能靜電場力是保守力，靜電場是保守場.電勢能的差是絕對(duì)的,與勢能零點(diǎn)的選取無關(guān).令試驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能，在數(shù)值上就等于把它從該點(diǎn)移到零勢能處靜電場力所作的功.靜電場力所做的功就等于電荷電勢能的改變量（增量的負(fù)值）注意:電勢能的大小是相對(duì)的，與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān);

電荷在靜電場的一定位置上具有一定的電勢能,屬于電荷和電場系統(tǒng).(積分大小與無關(guān))一電勢點(diǎn)電勢點(diǎn)電勢（為參考電勢，值任選）9-6電勢令電勢零點(diǎn)選擇方法：有限帶電體以無窮遠(yuǎn)為電勢零點(diǎn)，實(shí)際問題中常選擇大地或電子儀器的機(jī)殼或公共地線電勢為零.電勢差物理意義把單位正試驗(yàn)電荷從點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)時(shí)，靜電場力所作的功.將單位正電荷從移到電場力作的功電勢大小是相對(duì)的，與電勢零點(diǎn)的選擇有關(guān)；注意:伏特電勢差是絕對(duì)的，與電勢零點(diǎn)的選擇無關(guān)。靜電場力做功電勢能電勢電勢差單位：焦耳原子物理中能量單位：二點(diǎn)電荷的電勢令標(biāo)量點(diǎn)函數(shù)

例1

如圖所示，ABC是半徑為R的半圓弧.電荷+q位于圓心O處,(1)若把電荷Q從點(diǎn)A經(jīng)B(沿半圓)移至C，則電場力對(duì)它所作的功_____;(2)將電荷-Q從C點(diǎn)沿直線CD移到無限遠(yuǎn)處,外力所做的功_______.解:根據(jù)電場力的功與電勢差的關(guān)系：CABOD三電勢的疊加原理

點(diǎn)電荷系電荷連續(xù)分布的帶電體(微元法)均勻帶電球面/球體/球殼均勻帶電無限長直線/圓柱體/圓柱面均勻帶電無限大平面/平板（電場分布球?qū)ΨQ)(電場分布軸對(duì)稱)(電場分布面對(duì)稱)（GS面為柱面）總結(jié)疊加法電荷連續(xù)分布帶電體：高斯定理法注意：先分解后求和或積分電場分布具有高度對(duì)稱性：點(diǎn)電荷系：求GS面為球面）總結(jié)點(diǎn)電荷系：電荷連續(xù)分布有限帶電體：疊加法電勢定義法有限帶電體取一般用于電荷分布具有高度對(duì)稱性的帶電體（1）已知積分路徑上的場強(qiáng)分布函數(shù)（2）與路徑無關(guān)（3）分段積分注意：求電勢解：O點(diǎn)的場強(qiáng)O點(diǎn)的電勢：P點(diǎn)的電勢：

例2.

如圖所示，四個(gè)電量均為+q的點(diǎn)電荷，固定于水平面內(nèi)邊長為a的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，O為正方形的兩對(duì)角線的交點(diǎn)，P在O點(diǎn)的正上方，(即PO垂直于正方形所在平面)，PO=a，則O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為___，電勢為___，P點(diǎn)的電勢為____。Poaa+q+q+q+q++++++++++++++例3

正電荷均勻分布在半徑為的細(xì)圓環(huán)上.求圓環(huán)軸線上距環(huán)心為處點(diǎn)的電勢.討論(1)(點(diǎn)電荷電勢)思考:

帶電為+q的四分之一圓環(huán)在其圓心處的電勢.（點(diǎn)電荷電勢）(2)均勻帶電薄圓盤軸線上的電勢例4均勻帶電球殼的電勢.+++++++++++真空中，有一帶電為，半徑為的帶電球殼.試求（1）球殼外兩點(diǎn)間的電勢差；（2）球殼內(nèi)兩點(diǎn)間的電勢差；（3）球殼外任意點(diǎn)的電勢；（4）球殼內(nèi)任意點(diǎn)的電勢.解:（1）（3）令

由可得

或（2）+++++++++++（4）

由可得

或例5“無限長”帶電直導(dǎo)線的電勢解:令能否選？等勢面:空間電勢相等的點(diǎn)連接起來所形成的面.

在靜電場中，電荷沿等勢面移動(dòng)時(shí)，電場力不做功(1)在靜電場中，電場強(qiáng)度總是與等勢面垂直的，即電場線是和等勢面正交的曲線簇.9-7等勢面(電勢圖示法,規(guī)定任意兩相鄰等勢面間的電勢差相等).一等勢面的定義二等勢面的特點(diǎn)點(diǎn)電荷的等勢面(2)等勢面的疏密程度同樣可以表示場強(qiáng)的大小兩平行帶電平板的電場線和等勢面++++++++++++

一對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場線和等勢面+討論:下列說法正確的是:(1