第五节——电场强度与电势差.ppt
第五节第五节 电场强度与电势差电场强度与电势差电场的两大性质：电场的两大性质：力的性质：力的性质：能的性质：能的性质：由由由由电场强度电场强度描描述述 可用电场线形象表示可用电场线形象表示 电势、电势差电势、电势差 可用等势面形象表示可用等势面形象表示 一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系问题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定高？：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？反之又如何呢？E E大处大处高高 E E大处大处低低E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E不一定大不一定大 问题问题2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？反之又如何呢？（若规定无穷远处为零电势点（若规定无穷远处为零电势点）.O对对OO点：点：E=0E=0，0 0 .O对对OO点：点：=0=0，E 0E 0 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为零不一定为零 E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E也不一定大也不一定大 一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E也不一定大也不一定大.一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一不一定为零定为零.E与与无必然联系无必然联系.练习练习回答下列问题回答下列问题:(:(请举例回答请举例回答)1)1)场强为零的地方场强为零的地方,电势是否一定为零电势是否一定为零?2)2)电势为零的地方电势为零的地方,场强是否一定为零场强是否一定为零?3)3)场强大小相等的地方场强大小相等的地方,电势是否一定相等电势是否一定相等?4)4)等势面上的各点的场强大小是否一定相等等势面上的各点的场强大小是否一定相等?二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 A.BE.BB 若用若用d d表示表示A A、B B沿场强方向上的距离沿场强方向上的距离,则：则：说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿场强方向的距离：沿场强方向的距离,无无论移动路线是何种形状论移动路线是何种形状匀强电场中两点间的电势差等于场强匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场力方向距离的乘积与这两点间沿电场力方向距离的乘积思考题思考题，这个式子，这个式子由由表示什么含义？从式子中可看出表示什么含义？从式子中可看出E E的单位是什么？的单位是什么？在在匀强电场匀强电场中，场强在数值上等于中，场强在数值上等于沿场强沿场强方向方向每单位距离上的电势差每单位距离上的电势差.E E的单位为的单位为V/mV/m （1 V/m=1 N/C 1 V/m=1 N/C）(匀强电场的场强 E=U/d.)三、深度理解三、深度理解 U=Ed或或E=Ud 1 1、公式只适用于匀强电场的计算，不能用于、公式只适用于匀强电场的计算，不能用于非匀强电场的计算，但可以用于非匀强电非匀强电场的计算，但可以用于非匀强电场的定性分析场的定性分析问问题题：非非匀匀强强电电场场中中，等等差差等等势势面面之之间间的的距距离离相相等吗？等吗？结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。请定性地画出电势差相等的二个等势面请定性地画出电势差相等的二个等势面。问问题题:单单位位长长度度内内，沿沿ABAB、ACAC两两个个方方向向，哪哪个个电电势势降落的快？降落的快？ABdqEC CL L2、沿电场线方向，电势降落最快、沿电场线方向，电势降落最快3 3、在在匀匀强强电电场场中中，任任意意两两条条平平行行线线段段上上相相等距离的两点间的电势差相等等距离的两点间的电势差相等。如图如图：思考：你可以画出电场线吗？思考：你可以画出电场线吗？4电场强度三个公式的区别电场强度三个公式的区别：区别公式公式含义公式含义 适用范围适用范围 E=FqE=kQr2E=Ud是电场强度的定义式是电场强度的定义式 任意电场任意电场 是真空中点电荷电场的场是真空中点电荷电场的场强计算公式强计算公式 真空中点电荷真空中点电荷电场电场 是匀强电场的场强的计算是匀强电场的场强的计算公式公式 匀强电场匀强电场 四、例题：四、例题：1 1、在电场强度为、在电场强度为600 N/C600 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相距两点相距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是沿着电场两点连线是沿着电场方向时，则方向时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_ V_ V。若若A A、B B两点连线与电场方向成两点连线与电场方向成6060角时，角时，则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若；若A A、B B两两点连线与电场方向垂直时，则点连线与电场方向垂直时，则A A、B B两点的电两点的电势差是势差是_V_V。301502 2、如图，、如图，a a、b b、c c是一条电场线上的三个点，是一条电场线上的三个点，电场线的方向由电场线的方向由a a到到c c,a a、b b间的距离等于间的距离等于b b、c c间的距离。用间的距离。用aa、bb、cc和和EaEa、EbEb、EcEc分分别表示别表示a a、b b、c c三点的电势和场强。下列哪个三点的电势和场强。下列哪个正确？正确？（）A.A.a ab bc c B.B.E Ea aE Eb bE Ec c C.C.a ab b=b bc c D.D.E Ea a=E=Eb b=E=Ec c a b c E3 3、以下说法正确的是：以下说法正确的是：（）A A、匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；B B、场强为零的区域中，电势处处相同；场强为零的区域中，电势处处相同；C 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 D、电势降低的方向就是电场线的方向电势降低的方向就是电场线的方向。B4.4.电场中有电场中有A A、B B两点，一个点电荷在两点，一个点电荷在A A点的电势能点的电势能为为1.21.21010-8-8 J J，在，在B B点的电势能为点的电势能为0.800.801010-8-8 J J。已。已知知A A、B B两点在同一条电场线上，如图示，该点电两点在同一条电场线上，如图示，该点电荷的电荷量为荷的电荷量为1.01.01010-9-9C C，那么，那么()()A.A.该电荷为负电荷该电荷为负电荷 B.B.该电荷为正电荷该电荷为正电荷C.C.A A、B B两点的电势差两点的电势差U UABAB=4.0 V =4.0 V D.D.把电荷从把电荷从A A移到移到B B，电场力做功为，电场力做功为WW=4.0 J=4.0 J 5.如图，如图，MM、NN两点分别放置两个等量异种电荷，两点分别放置两个等量异种电荷，A A为它们连线的中点，为它们连线的中点，B B为连线上靠近为连线上靠近NN的一点，的一点，C C为连线中垂线上处于为连线中垂线上处于A A点上方的一点，在点上方的一点，在A A、B B、C C三点中三点中 ()()A.A.场强最小的点是场强最小的点是A A点，电势最高的点是点，电势最高的点是B B点点 B.B.场强最小的点是场强最小的点是A A点，电势最高的点是点，电势最高的点是C C点点 C.C.场强最小的点是场强最小的点是C C点，电势最高的点是点，电势最高的点是B B点点 D.D.场强最小的点是场强最小的点是C C点，电势最高的点是点，电势最高的点是A A点点6.6.某电场中等势面分布如图，图中虚线表示等势某电场中等势面分布如图，图中虚线表示等势面，过面，过a a、b b两点的等势面电势分别为两点的等势面电势分别为40 V40 V和和10 10 V V，则，则a a、b b连线的中点连线的中点c c处的电势应处的电势应 ()()A.A.肯定等于肯定等于25 V B.25 V B.大于大于25 V25 V C.C.小于小于25 V D.25 V D.可能等于可能等于25 V25 V7.7.ABAB连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从场线从A A点到点到B B点运动过程中的速度图象如图所点运动过程中的速度图象如图所示，比较示，比较A A、B B两点电势的高低和场强两点电势的高低和场强E E的大小，的大小，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()()A.A.A AB B，E EA AE EB B B.B.A AB B，E EA AE EB BC.C.A AB B，E EA AE EB B D.D.A AB B，E EA AE EB B
