第六节电势差与电场强度的关系.ppt

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1、第六节第六节 电势差和电场强度的关系电势差和电场强度的关系电场的两大性质：电场的两大性质： 力的性质：力的性质：能的性质：能的性质：由电场强度由电场强度 E 描述描述可用等势面形象表示可用等势面形象表示 物质存在的两种方式：实物和场物理学的两条主线:力和能可用电场线形象表示可用电场线形象表示由电势由电势 描述描述电场力（电场力（F=qE)电场强度（电场强度（E）移动电荷移动电荷q做功做功(是否到零参考点是否到零参考点)电势能的变化电势能的变化(WAB=qUAB)电势差（电势差（UAB= ）BA 电势电势？看知识结构图看知识结构图理解掌握几个物理概念：理解掌握几个物理概念：电场强度、电场线、电势

2、、电势差、电场强度、电场线、电势、电势差、电场力做功与电势能的转化关系、等势面（线）的特点电场力做功与电势能的转化关系、等势面（线）的特点两点间的两点间的 电能电能=其它形式能的物理量其它形式能的物理量描述能性质描述能性质描述电场力性质描述电场力性质到零参考点定义到零参考点定义:某点电势某点电势不到零参考点定义两点间的电势差不到零参考点定义两点间的电势差E存在怎样存在怎样功功能能从力的角度： = Fd = qEd 从能的角度： = qU 由 两式得: U = Ed如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿电场强度方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，电场强度为

3、E。则静电力所做的功： dABE 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系 （通过下面的例子来推算）（通过下面的例子来推算）沿电场强度方向移动电荷n结论：结论：在匀强电场中在匀强电场中n沿电场强度方向的两点间的电势差等于电场强沿电场强度方向的两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积度与这两点间距离的乘积n表达式：表达式：U = Ed 或：或：E = U/d（d为沿电场方向为沿电场方向上的距离）上的距离）n在匀强电场中，在匀强电场中，电场强电场强度度在数值上等于沿在数值上等于沿电电场场方向每单位距离上的电势差方向每单位距离上的电势差n 注意：注意：U = Ed和和E = U/d的适用条

4、件是：的适用条件是： n匀强电场匀强电场nd是沿是沿电电场方向的两点间的距离场方向的两点间的距离。单位关系：单位关系：1V/m =1N/C 如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与电场强度方向成角。则A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？ BALE B d将正电荷q由A点移动到B点，则静电力所做的功： 从力的角度： AB = FLcos从能的角度:AB = qUAB由上两式得：UAB= ELcos (Lcos为沿电场为沿电场强度方向上的距离强度方向上的距离)如果不是沿电场强度方向移动电荷？= qELcos1、匀强电场中、匀强电场中两点间的电势差两点间的电势差等于等于电电场

5、强度场强度与这两个点与这两个点沿电场方向距离沿电场方向距离(所所在等势面间距离）的乘积即在等势面间距离）的乘积即U = E d2、在匀强电场中电场强度的大小等于两点间的电、在匀强电场中电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场方向（所在等势面间的）距离势差与两点沿电场方向（所在等势面间的）距离的比值的比值E = Ud总结：总结：3、电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距、电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势离上降低的电势EABL B d问题讨论：问题讨论：沿电沿电场强场强度度E E的方向是电势降落最快的方向。的方向是电势降落最快的方向。问题：电场中问题：电场中A、B两点的电势

6、差两点的电势差UAB跟移动电荷跟移动电荷的路径有关吗？的路径有关吗？电势差电势差UAB 跟移动电荷的跟移动电荷的路径无关，只与路径无关，只与A、B的位的位置有关。置有关。问题： 单位长度内，沿单位长度内，沿AB、 AB 两个方向，两个方向，哪个电势降落的快？哪个电势降落的快？3、应用：、应用：在匀强电场中，两条平行线段上相在匀强电场中，两条平行线段上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。问题问题3 3：非匀强电场中，：非匀强电场中，等差等势面等差等势面之间的距离相等吗？之间的距离相等吗？答答:不不相等相等在非匀强电场中，等差等势面之间的距离不相等。在非匀强电场中，等差等势面

7、之间的距离不相等。等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小电场强度三个公式的区别： 区别公式公式含义 适用范围 E = FqE = kQr2E =Ud是电场强度的定义式 任意电场 是真空中点电荷电场的场强计算公式 真空中点电荷电场 是匀强电场电场强度的计算公式 （d为沿电场方向的距离）匀强电场 11以下说法正确的是：以下说法正确的是：A A、 匀强电场中各处的匀强电场中各处的电电场强场强度度相等相等，电势也相等电势也相等；B B、 电场强电场强度度为零的区域中为零的区域中，电势处处相同电势处处相同；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。 最快最快正确正确答案答案: Bc