电场强度与电势差讲稿.ppt

关于电场强度与电势差第一页，讲稿共二十三页哦二二.探究场强与电势差的关系探究场强与电势差的关系 1.讨论与交流讨论与交流:如图所示，匀强电场的电场强度为如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点在同一条电场线上，但在两个不同的两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为等势面上，它们之间的距离为d，电势差为，电势差为UAB，求场强与电势差的关系。，求场强与电势差的关系。第二页，讲稿共二十三页哦(1)将将+q从从A点移到点移到B点时电场力为点时电场力为 F=qE电场力做功为电场力做功为:W=Fd=qEd (1)(2)电场力做功与电场力做功与AB两点电势差关系两点电势差关系 W=qU (2)由由(1)(2)知知:qU=qEd(3)场强和电势差的关系场强和电势差的关系 U=Ed第三页，讲稿共二十三页哦【几点说明几点说明】(1).适用条件适用条件:匀强电场匀强电场(2).d表示表示沿电场线方向沿电场线方向的两点间距离的两点间距离,U取绝对值代入取绝对值代入(3).场强的单位场强的单位:1V/m=1N/C2.场强与电势差的关系场强与电势差的关系第四页，讲稿共二十三页哦例例1.有两平行金属板相距有两平行金属板相距6cm,接在接在36v的直的直流电源上流电源上,电源的正极接地电源的正极接地,点在两板间且到点在两板间且到A板的距离为板的距离为2cm(1)求求A、B两板间的场强大小和方向两板间的场强大小和方向(2)以地为电势的零点以地为电势的零点,问问C点的电势多高点的电势多高?(3)若若D距距B板的距离为板的距离为2cm,求求C、D两点的电势两点的电势差差BD D第五页，讲稿共二十三页哦3.小结小结:电场强度的计算方法电场强度的计算方法 此式适用于点电荷所产生的电场。此式适用于点电荷所产生的电场。Q为源电荷。为源电荷。此式适用于任意电场。此式适用于任意电场。q为试为试探电荷。探电荷。此式适用于匀强电场。此式适用于匀强电场。d为沿为沿电场线方向的距离。电场线方向的距离。第六页，讲稿共二十三页哦4.场强的方向与电势关系场强的方向与电势关系 如图示如图示,沿沿AB、AC、AD 方向电势均降低方向电势均降低,但但AB最短最短即沿即沿AB方向电势降低最快方向电势降低最快 场强的方向就是电势降低最快的方向场强的方向就是电势降低最快的方向 但电势降落的方向不一定是电场强度的方但电势降落的方向不一定是电场强度的方向向 C CD DA AB B第七页，讲稿共二十三页哦例2、如图，在匀电场中分布A、B、C三点，B、C两点间相距20cm，BC与AB间夹角为600，将一个电量为q=1.0 x10-5c的正点电荷从A点沿AB移到B点时，电场力做功为零；从B点移到C点时，电荷克服电场力做功为-1.73x10-3J，试判断电场的方向，并计算电场的大小A AB BC C6060第八页，讲稿共二十三页哦例例3.如如图图所所示示，一一匀匀强强电电场场中中有有一一组组等等势势面面，若若A、B、C、D相相邻邻两两点点间间距距离离都都是是2cm，则则该该电电场场的的电电场场强强度度为为 .V/m，到，到A点距离为点距离为1.5cm的的P点的电势为点的电势为 .V。【答案答案答案答案】第九页，讲稿共二十三页哦练习练习1.如图示如图示,a、b、c是一条电场线上的三是一条电场线上的三个点个点,电场线的方向由电场线的方向由a到到c,a、b 间的距离间的距离等于等于b、c间的距离间的距离,用用a a b bc c和和E Ea a E Eb b E Ec c分别表示这三点的电势和电场强度分别表示这三点的电势和电场强度,可以判可以判定定 A.A.a a b b c c B.EB.Ea a E Eb b E Ec c C.C.a a-b b=b b-c c D.ED.Ea a=E=Eb b=E=Ec cabcE(A)第十页，讲稿共二十三页哦小结小结:1.U=Ed虽然只适用匀强电场的计算虽然只适用匀强电场的计算,但是上但是上式也可以式也可以定性地判断非匀强电场中两点间电定性地判断非匀强电场中两点间电势的大小势的大小 2.电场强度与电势无直接关系电场强度与电势无直接关系,不能认为不能认为:电场中某点电势高电场中某点电势高,场强就大场强就大 电势低电势低,场强就小场强就小 电场强度大处电势不一定高，电势差不一定电场强度大处电势不一定高，电势差不一定大。大。第十一页，讲稿共二十三页哦二二.电场线与等势面的关系电场线与等势面的关系1.电场线一定跟等势面垂直电场线一定跟等势面垂直,即与场强方向垂即与场强方向垂直（直（沿等势面移动电荷电场力不做功沿等势面移动电荷电场力不做功）2.沿着电场线的方向电势减小，逆着电场线的沿着电场线的方向电势减小，逆着电场线的方向电势增加。方向电势增加。第十二页，讲稿共二十三页哦3.电场线密的区域等势面密，电场线密的区域等势面密，（等势面密的区域场强大等势面密的区域场强大）电场线疏的区域等势面疏，电场线疏的区域等势面疏，（等势面疏的区域场强小等势面疏的区域场强小）4.几种典型的几种典型的等势面的画法等势面的画法见书见书P181-5-3第十三页，讲稿共二十三页哦跟踪练习跟踪练习1:以下说法中正确的是：以下说法中正确的是：A.匀强电场中各处场强相等，电势也相等匀强电场中各处场强相等，电势也相等C.沿电场线方向电场强度一定越来越小沿电场线方向电场强度一定越来越小D.电势降低的方向就是电场强度的方向电势降低的方向就是电场强度的方向E.场强大的地方电势一定高场强大的地方电势一定高F.同一等势面上各点电势相等同一等势面上各点电势相等,电场强度大小也一定相等电场强度大小也一定相等G.场强为零的地方，电势也一定为零场强为零的地方，电势也一定为零H.电势为零的地方，场强可能不为零电势为零的地方，场强可能不为零【答案答案答案答案】HH第十四页，讲稿共二十三页哦例例6.如图示如图示,是等量异种的点电荷是等量异种的点电荷,MN是两个是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点点电荷连线的垂直平分线上的两点,将正电荷将正电荷q从无限从无限远处远处MN线移到电场中线移到电场中,电场力对电荷做电场力对电荷做_,取无限取无限远处电势为零远处电势为零,则则A点的电势为点的电势为_值值,B点的电势点的电势为为_值值(填正负或零填正负或零)+Q -QMNOOA AB B用等量电荷连线的中垂线的特点解题用等量电荷连线的中垂线的特点解题第十五页，讲稿共二十三页哦特点特点:等量异种点电荷的连线上等量异种点电荷的连线上,从正电荷到从正电荷到负电荷电势越来越低负电荷电势越来越低,中垂线是一等势中垂线是一等势面面,因无穷远处电势为零因无穷远处电势为零,故故O O点点(中点中点)电势也为零电势也为零,但但O O点的场强最大点的场强最大,沿中垂沿中垂线移动电荷电场力不做功线移动电荷电场力不做功;等量同种点等量同种点电荷的连线中点的场强最小为零电荷的连线中点的场强最小为零,而电势而电势最高最高.第十六页，讲稿共二十三页哦跟踪练习跟踪练习2.如图示如图示,ab带等量异种电荷带等量异种电荷,NM为为ab连线的中垂线连线的中垂线,现有一带电粒子从现有一带电粒子从M点以一定点以一定初速初速v0射出射出,开始的一段轨迹如图中实线所示开始的一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子重力不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过则在飞越该电场的整个过程中程中A.该粒子带负电该粒子带负电B.该粒子的动能先增大后减小该粒子的动能先增大后减小C.该粒子的电势能先减小后增大该粒子的电势能先减小后增大D.该粒子运动到无穷远处后该粒子运动到无穷远处后 速度的大小一定仍为速度的大小一定仍为v0NMMab(ABCD)第十七页，讲稿共二十三页哦跟踪练习跟踪练习3:如图示如图示,P、Q是两个电荷量相等的正点电是两个电荷量相等的正点电荷荷,它们连线的中点是它们连线的中点是O,A、B是中垂线上是中垂线上的两点的两点,OAOB,用用 分分别别表表示示A A、B B两点的两点的场场强强和和电势电势,则则A.一定大于一定大于,一定大于一定大于 B.B.不一定大于不一定大于E,一定大于一定大于 C.C.一定大于一定大于,不不一定大于一定大于 D.D.不一定大于不一定大于 不不一定大于一定大于 B BA AOPQ(B)第十八页，讲稿共二十三页哦例例7.一个匀强电场的场强为一个匀强电场的场强为104V/m,在平行在平行电场的平面上画半径为电场的平面上画半径为10cm的圆的圆,圆周上圆周上取三点取三点A、B、C,如图示如图示,试问试问(1)AB间的电势差多大间的电势差多大?(2)B点电势取作零时点电势取作零时,C点电势多大点电势多大?(3)将一个电子从将一个电子从B点移到点移到C点处点处,电场力做多电场力做多少功少功?是正功还是负功是正功还是负功?ABC530103V-600V-600eV第十九页，讲稿共二十三页哦例例8.如图示如图示,A、B、C为匀强电场中的等腰直为匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点角三角形的三个顶点,已知已知、三点、三点的电势分别为的电势分别为A A=15v=15v B B=3v=3v C C=-3v,=-3v,试试确定场强的方向确定场强的方向ABCMMN N分析分析:在在AC上取两点上取两点M、N,使使AM=MN=NC,尽管尽管AC不是电场方向不是电场方向,但但AM、MN、NC在场强方向的投在场强方向的投影长度相等影长度相等.由由U=Ed得得UAM=UMN=UNC(A A-C C)/3=6v,)/3=6v,N N=3V=3VM M=9V,=9V,B B、N N两点等势两点等势,E,E的方向与的方向与BNBN垂直垂直思路思路:找等势面找等势面,由等势面由等势面确定场强确定场强的方向的方向第二十页，讲稿共二十三页哦第五节第五节第五节第五节 电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系例例9.如图所示，如图所示，A、B、C、D是匀强电场是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三三点的电势分别为点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：，由此可得：D点的电势点的电势UD=V.【答案答案答案答案】U UD D=9V.=9V.第二十一页，讲稿共二十三页哦阅读材料阅读材料阅读材料阅读材料 元电荷的测定元电荷的测定元电荷的测定元电荷的测定密立根油滴实验密立根油滴实验密立根油滴实验密立根油滴实验密立根油滴密立根油滴密立根油滴密立根油滴实验装置实验装置实验装置实验装置调节极板间电压调节极板间电压U恰好使某个油滴悬浮，则：恰好使某个油滴悬浮，则：因而，悬浮油滴的电荷量为：因而，悬浮油滴的电荷量为：通过实验，密立根发现所有油滴所带电量都是通过实验，密立根发现所有油滴所带电量都是元电荷元电荷元电荷元电荷的的整数倍整数倍整数倍整数倍。第二十二页，讲稿共二十三页哦感谢大家观看第二十三页，讲稿共二十三页哦