等量同种点电荷电场的电场线和等势面课件.ppt
等量同种点电荷电场的电场线和等势面等量同种点电荷电场的电场线和等势面1 1匀强电场的电场线和等势面匀强电场的电场线和等势面2 2带电导体周围带电导体周围电场的电场线和等势面电场的电场线和等势面3 3 在等高面上移动在等高面上移动物体重力不做功物体重力不做功在等势面上移动电在等势面上移动电荷静电力不做功荷静电力不做功重力场强度重力场强度电场强度电场强度E=G/m (即即g)E=F/qg大的位置重力场强大的位置重力场强E大的位置电场强大的位置电场强 沿着重力加速度沿着重力加速度g的方向，高度逐的方向，高度逐渐降低渐降低 沿着场强沿着场强E的方向的方向（或电场线的方向）（或电场线的方向）电势逐渐降低电势逐渐降低4 4电场的两大性质：电场的两大性质：力的性质：力的性质：能的性质：能的性质：由电场强度描述由电场强度描述 借助电场线形象表示借助电场线形象表示 由电势、电势差描述由电势、电势差描述 借助等势面形象表示借助等势面形象表示 5 5 放入电场中某点的电荷所受的电场放入电场中某点的电荷所受的电场力力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q q的比值，叫做这点的电场的比值，叫做这点的电场强度，简称场强。强度，简称场强。库仑定律库仑定律大小：其中其中K K叫静电力常量：叫静电力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2电场强度电场强度：E是矢量是矢量,方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。电势能电势能 电荷在某点电势能电荷在某点电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功置时所做的功.EPA=WAO,EPO=0特点特点 相对性、有正负、标量相对性、有正负、标量电势电势 电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势做这一点的电势,公式公式 6 6正电荷在电势高的地方电势能正电荷在电势高的地方电势能 大大，正电荷在电势低的地方电势能正电荷在电势低的地方电势能 小小。负电荷在电势低的地方电势能负电荷在电势低的地方电势能 大大，负电荷在电势高的地方电势能负电荷在电势高的地方电势能 小小。7 78、如图所示，在真空中有两个点电荷，、如图所示，在真空中有两个点电荷，Q1=+210-8C，Q2=+410-8C，它们相距，它们相距0.3m，求，求电场中在电场中在Q1 Q2连线上距连线上距Q1 0.1m的的A点的场强。点的场强。解解:或方向由电荷或方向由电荷1指向电荷指向电荷28 8例例1、有一点电荷、有一点电荷q=-310-6C,从电场中的从电场中的A点移到点移到B点过点过程中，克服电场力做功程中，克服电场力做功610-4J，从，从B点移到点移到C点过程中静点过程中静电力做功电力做功910-4J。（。（1）以）以B点为零势点，电荷在点为零势点，电荷在A点时点时的电势能是多少？（的电势能是多少？（2）如果以）如果以C点为零势点，电荷在点为零势点，电荷在A点点时的电势能又是多少？时的电势能又是多少？解解:(1)EPA=WAB=-610-4J，(2)EPA=WAB+WBC=-610-4J+910-4J=310-4J，9 9例例3.将一电量为将一电量为 的点电荷从电场外的点电荷从电场外一点一点P移至电场中某点移至电场中某点A,电场力做功电场力做功 ,求求A点的电势点的电势.解解:（设场外一点（设场外一点P的电势为的电势为 从从P A,电场力做的功电场力做的功 PAEW-=电势为负数时电势为负数时,负号表示方向吗负号表示方向吗?1010珠穆朗玛峰海拔珠穆朗玛峰海拔8848米米1111A BCD0V1V2V3V电势和高度都具有相对性，与参考点的电势和高度都具有相对性，与参考点的选择有关，而高度差与参考点的选择无选择有关，而高度差与参考点的选择无关。关。E0V1V2V-1V1212一、电势差一、电势差1 1、定义：电场中两点间电势的差值，也、定义：电场中两点间电势的差值，也叫叫电压电压则有则有设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为A AB BC CD D15V15V5V5V0 0-3V-3V13132 2、公式、公式或者表示成或者表示成显然显然A AB BC CD D15V15V5V5V0 0-3V-3V3、单位：在国际单位制中，、单位：在国际单位制中，伏（伏（V)1V=1J/C4、电势差是、电势差是标量标量14145 5、静电力做功与电势差的关系、静电力做功与电势差的关系；即即或或 电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点，点，AB1515思考题思考题1 1、U UABAB由什么决定？跟由什么决定？跟WWABAB、q q有关吗？有关吗？由电场本身的因素决定由电场本身的因素决定 与与WWABAB、q q无无关关2 2、WWABAB跟跟q q、U UABAB有关吗？有关吗？跟跟q q、U UABAB都有关都有关 1616课堂训练课堂训练1 1、在如图所示的电场中，把点电荷、在如图所示的电场中，把点电荷q q=+2=+21010-11-11C C，由，由A A点移到点移到B B点，电场力点，电场力做功做功WWABAB=4=41010-11-11J J。A A、B B两点间的电两点间的电势差势差U UABAB等于多少？等于多少？B B、A A两点间的电势两点间的电势差差U UBABA等于多少？等于多少？U UABAB=2V =2V U UBABA=-2V=-2V1717课堂训练课堂训练2 2、如图所示的电场中，、如图所示的电场中，A A、B B两点间的两点间的电势差电势差U UABAB=20 V=20 V，将点电荷，将点电荷q q=-=-2 21010-9-9C C，由，由A A点移到点移到B B点，静电力所点，静电力所做的功是多少做的功是多少？WAB AB=-4.010-8-8J 1818课堂训练课堂训练3 3、电场中、电场中A A、B B两点的电势是两点的电势是A A=800 V800 V，B B=-200 V-200 V，把电荷，把电荷q q=-1.5=-1.51010-8-8C C由由A A点移到点移到B B点，电场力做了多少功？电势能点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？是增加还是减少，增加或者减少多少？WWABAB=-1.5=-1.51010-5-5 J J 电势能增加，增加电势能增加，增加1.51.51010-5-5J J1919第四节第四节 电势能和电势（二）电势能和电势（二）电场的描述：电场的描述：1、电场强度：、电场强度：EF/q把电荷把电荷q放在电场中的放在电场中的A点，所受的静电力点，所受的静电力大小：大小：FEAq 方向：正电荷受静电力沿场强的方向方向：正电荷受静电力沿场强的方向 负电荷受静电力沿场强的反方向负电荷受静电力沿场强的反方向电场强度反映了电场的电场强度反映了电场的力的性质力的性质20202、电势：、电势：EP/q把电荷把电荷q放在电场中的放在电场中的A点，具有的电势能点，具有的电势能EPAq正电荷处在电势越高的地方，电势能越大正电荷处在电势越高的地方，电势能越大负电荷处在电势越高的地方，电势能越小负电荷处在电势越高的地方，电势能越小电量电量q的正、负要区别，即要带着符号运算的正、负要区别，即要带着符号运算电势反映了电场的电势反映了电场的能的性质能的性质2121电势差：电势差：电场中两点之间电势的差值电场中两点之间电势的差值VAB=A-B电势差的绝对值又俗称电势差的绝对值又俗称“电压电压”且：且：VAB=-VBA等势面：等势面：电场中电势相等的点构成的面电场中电势相等的点构成的面 注意：注意：1、电场线与等势面处处垂直、电场线与等势面处处垂直2、两个等势面不相交、两个等势面不相交3、在等势面上移动电荷电场力、在等势面上移动电荷电场力不做功不做功2222几个重要的结论：几个重要的结论：1、沿着电场线的方向电势逐渐降低、沿着电场线的方向电势逐渐降低 （沿场强方向电势逐渐降低）（沿场强方向电势逐渐降低）2、电场力做的功总等于电势能的减少量、电场力做的功总等于电势能的减少量在电场中，若把在电场中，若把q电荷从电荷从A点移到点移到B点点W电电EPAEPBqAqBqVAB3、电场力做功与具体路径无关，只与起、电场力做功与具体路径无关，只与起始、终止位置的电势差有关。始、终止位置的电势差有关。即：即：W电电qV起、止起、止2323正点电荷电场的电场线和等势面正点电荷电场的电场线和等势面2424负点电荷电场的电场线和等势面负点电荷电场的电场线和等势面2525等量异种点电荷电场的电场线和等势面等量异种点电荷电场的电场线和等势面2626等量同种点电荷电场的电场线和等势面等量同种点电荷电场的电场线和等势面2727匀强电场的电场线和等势面匀强电场的电场线和等势面2828带电导体周围带电导体周围电场的电场线和等势面电场的电场线和等势面2929
