第2节 电势与等势面
[学习目标] 1.知道电势的概念。(物理观念)2.知道等势面的概念，知道常见电场的等势面分布情况。(物理观念)3.学会阅读课本，查阅资料，了解尖端放电现象及原因。(科学思维)
一、电势
1．定义：电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值，叫作该点的电势。
2．公式和单位：电势的定义公式为φ＝，国际单位是伏特，符号是V。
3．相对性：电势也是相对的，常取离场源电荷无穷远处的电势为零，大地的电势为零。电势可以是正值，也可以是负值，没有方向，因此是标量。
4．与电场线关系：沿电场线的方向电势逐渐降低。
二、等势面
1．定义：电场中电势相等的点构成的面。
2．性质
(1)在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。
(2)电场线与等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(3)等势面密集处电场线密集，说明此处电场强度较大。
三、尖端放电
1．定义：带电较多的导体，在尖端部位，场强可以大到使周围空气发生电离而引起放电的程度，这就是尖端放电。
2．应用：避雷针是利用尖端放电的原理来防止雷击的，它的作用是可以中和云层中的部分电荷，更主要的是把云层中的电荷引入地下。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)沿一条电场线方向上的各点，电势不可能相同。 (√)
(2)电场中某点的电势与Ep成正比，与q成反比。 (×)
[提示] 电场中某点电势仅与电场本身相关，与q无关。
(3)电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功。 (×)
[提示] 在等势面上移动时，力与位移垂直，故不做功。
(4)等势面上各点电势、场强均相同。 (×)
[提示] 场强是矢量，电场强度不一定相同。
(5)电场线与等势面垂直。 (√)
2．(多选)每到夏季，各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生。当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电。下列说法正确的是( )
A．不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电器及水龙头
B．不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备
C．固定电话和手提电话均可正常使用
D．在旷野，应远离树木和电线杆
ABD [表面具有突出尖端的导体，在尖端处的电荷分布密度很大，使得其周围电场很强，就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用，选项A、B、D正确，C错误。]
3．在静电场中，下列说法正确的是( )
A．电场强度为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，电场强度也一定为零
B．电场线密的地方，电势一定高；电场线稀的地方，电势一定低
C．电场线与等势面可以垂直，也可以不垂直
D．电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面
D [电场强度与电势间大小没有一定的关系，选项A错误；电场线密的地方，电场强度一定大，但电势不一定高，选项B错误；电场线与等势面一定垂直，选项C错误；根据“沿着电场线方向电势逐渐降低”可知，电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，选项D正确。]
电势的概念及电势高低的判断
1.电势的理解
(1)电势的相对性：电场中某点的电势与零电势位置的选取有关，常选取无限远处或大地的电势为零。
(2)电势的固有性：电势φ＝是定义式，φ的大小由电场本身决定，与试探电荷的有无、试探电荷的电性和电荷量均无关。
(3)电势是标量：一般选无穷远处或大地处电势为零。正值表示该点电势高于零电势点，负值表示该点电势低于零电势点。正、负只表示大小，不表示方向。
