第五节电场强度与电势差的关系PPT讲稿.ppt
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1、第五节电场强度与电势差的关系第1页,共27页,编辑于2022年,星期三2电场强度与电势差的关系(1)在匀强电场中 E_.说明:U 表示 A、B 两点间的电势差,d 表示 A、B 两点_方向的距离,或两点_间的距离此式只适用于_电场(2)电场中,电势降落最快的方向为_(3)在匀强电场中,场强在数值上等于_每单位距离上的电势差沿场强 在场强方向上的投影匀强 电场强度的方向 沿电场方向 第2页,共27页,编辑于2022年,星期三知识点 1 电场强度和电势差的关系1若沿场强方向移动电荷如图 151 表示某一匀强电场的等势面和电场线沿场强方向把正电荷 q 由 A 点移动到 B 点,设 A、B 两点间的距
2、离为 d,电势差为 U,场强为 E.则电场力所做的功:图 151第3页,共27页,编辑于2022年,星期三(3)UEd和E 的适用条件是:_.从力的角度:W_从能的角度:W_由 两 式 得:U _ 或 E _(d 为_)结论:(1)在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于_(2)在匀强电场中,场强在数值上等于_.Ud(4)单位关系:1 V/m 1 N/C.FsqEd Uq Ed 沿场强方向的距离电场强度和两点间距离的乘积 沿场强方向每单位距离上降低的电势 匀强电场第4页,共27页,编辑于2022年,星期三2若不是沿场强方向移动电荷如图 152,在匀强电场 E 中,有相距为 L 的 A、B
3、两点,两点连线与场强方向成角则 A、B两点间的电势差为 UEL,对不对?图 152第5页,共27页,编辑于2022年,星期三答案:把正电荷从 B点移动到 B 点的过程中,与电场力方向垂直,故在此方向上电场力不做功,因此把正电荷从 A 点移动到 B 点电场力所做的功相当于把正电荷从 A 点移动到 B点电场力所做的功从力的角度:WFsqELcosqEd从能的角度:WqUAB故 A、B 两点之间的电势差为 UABELcosEd.第6页,共27页,编辑于2022年,星期三与这两点沿电场线方向的距离的比值,即E .1电势差和电场强度的关系的三种说法(1)在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电
4、场线方向的距离的乘积,即 UEd.(2)在匀强电场中电场强度的大小等于某两点间的电势差Ud(3)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第7页,共27页,编辑于2022年,星期三2对公式 UEd 的理解(1)公式 UEd 中 d 必须是沿场强方向的距离,如果电场中两点不沿场强方向,d 的取值应为在场强方向的投影,即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离(2)由 UEd 推出的三个结论在匀强电场中,与电场方向不垂直的任意一条直线上两点间的电势差大小之比等于直线上相应间距之比结合图 153,此结论可用公式表达如下:UABUCDABCD.图 153第8页,共27页,编辑于2022年,星期三
5、在匀强电场中,在与电场方向不垂直的任意两条平行直线上分别取间距相等的两点 A、B 和 C、D,则有 UABUCD,如图 154 所示如图155所示,若 ABcosCDcos,即AB 和CD在匀强电场方向的投影长度相等,则 UABUCD.图 154图 155第9页,共27页,编辑于2022年,星期三【例 1】平行的带电金属板 A、B 间是匀强电场,如图 156 所示,两板间距离是 5 cm,两板间的电压是 60 V.图 156(1)两板间的场强是多大?(2)电场中有 P1 和 P2 两点,P1 点离 A 板 0.5 cm,P2 点离 B板也是 0.5 cm,P1 和 P2 两点间的电势差多大?(
6、3)若 B 板接地,p1 和 p2 两点的电势各是多少伏?第10页,共27页,编辑于2022年,星期三UdE510解:(1)两板间是匀强电场,由 UEd 可得两板间的场强为60 V2m1.2103 V/m.(2)P1P2 两点间沿场强方向的距离 d 4 cm,所以 UP1P2Ed 1.21034102 V48 V.(3)B 板接地,即选 B 板电势为零,电场中某点的电势就等于这点与 B 板的电势差,即P1Ed11.21034.5102 V54 VP2Ed21.21030.5102 V6 V第11页,共27页,编辑于2022年,星期三思维总结:应用 UEd 求两点间的电势差,一定要正确理解 d
7、是两点间沿电场线方向的距离,而求某点的电势,我们是通过求这点与电势零点的电势差实现的,由 UEd 计算其数值,电势的正负由该点与电势零点的电势高低比较而定第12页,共27页,编辑于2022年,星期三【例 2】(双选)如图 157 所示,实线为电场线,虚线为等势线,且 ABBC,电场中的 A、B、C 三点的场强分别为 EA、EB、EC,电势分别为A、B、C,AB、BC 间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有()图 157AABCCUABUBCBECEBEADUABUBC第13页,共27页,编辑于2022年,星期三思路点拨:公式 UEd 在非匀强电场中可用于定性分析解析:由题图中电场
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