物理3-1第1章+第6节-电势差与电场强度的关系.ppt

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1、物理物理3-1第第1章章+第第6节-电势差与差与电场强度的度的关系关系电场的两大性质：电场的两大性质：(1)(1)力的性质：电场强度力的性质：电场强度E E来描述来描述 (2)(2)能的性质能的性质:电势电势 来描述来描述2021/5/222021/5/222 21 1、电场强度大的地方电势是否一定高呢？、电场强度大的地方电势是否一定高呢？一、电场强度与电势的关系一、电场强度与电势的关系2021/5/222021/5/223 3O2 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？对对O点：点：O对对O点：点：结论：结论：电场强度与电势无必然的联系电场强度与电势无必然

2、的联系2021/5/222021/5/224 4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 E，电荷，电荷q q从从A A点点移到移到B B点，点，A A、B B之间的电势差为之间的电势差为U UABAB，A AB Bq qE E距离为距离为d d，试分析电势差，试分析电势差与电场强度的关系？与电场强度的关系？解析：解析：由功的定义可得由功的定义可得:由电场力做功与电势差的关系得由电场力做功与电势差的关系得:由以上两式可得：由以上两式可得：二、电场强度与电势差的关系二、电场强度与电势差的关系2021/5/222021/5/225 5E EA A B Bq q如图如图A A、

3、B B之间的电势差为之间的电势差为U UABAB，距离为距离为l，沿电，沿电场线方向的距离为场线方向的距离为d d。ld d静电力做的功静电力做的功解析：解析：得：得：2021/5/222021/5/226 6匀强电场中电势差和电场强度的关系：匀强电场中电势差和电场强度的关系：结论：结论：适用条件：匀强电场适用条件：匀强电场dd是沿场强方向两点间的距离是沿场强方向两点间的距离UU两点间的电势差两点间的电势差EE匀强电场的场强匀强电场的场强数值：场强在数值上等于沿场强方向每单位距数值：场强在数值上等于沿场强方向每单位距 离上降低的电势离上降低的电势。方向：电场强度的方向就是电势降低最快的方向。方

4、向：电场强度的方向就是电势降低最快的方向。即：沿电场线方向电势降落最快即：沿电场线方向电势降落最快2021/5/222021/5/227 7如图,在匀强电场中的一条直线上,AB=BC。分析A、B间与B、C间电势差有何关系？提示:设AB=BC=l,该直线与电场线方向的夹角为,UAB=Elcos,UBC=Elcos,故UAB=UBC。推论推论1:1:在匀强电场中在匀强电场中,同一直线上等距离的任同一直线上等距离的任 意两点间的电势差相等。意两点间的电势差相等。2021/5/222021/5/228 8推论推论2.2.在匀强电场中，两长度相等且相互在匀强电场中，两长度相等且相互 平行的线段的端点间的

5、电势差相等平行的线段的端点间的电势差相等匀匀强强电场电场中，中，ABCD，且，且ABE，UAB,UDC,UAD,UBC关系？关系？2021/5/222021/5/229 9例1、如图，匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60角，则此电场的电场强度多大？解析：解析：沿电场沿电场线方向线方向的距离的距离60 60 EMNd在匀强电场中，可以利用在匀强电场中，可以利用计算计算2021/5/222021/5/221010例2、如图所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角一个电荷量为q410

6、8 C的正电荷从a移到b，静电力做功为W11.2107 J 求：(1)匀强电场的场强E.(2)电荷从b移到c，静电力做的功W2.(3)a、c两点间的电势差Uac.答案：答案：(1)60 V/m(1)60 V/m(2)1.4410(2)1.44107 7 J J(3)6.6 V(3)6.6 V2021/5/222021/5/2211112021/5/222021/5/221212例例4、如如图图所所示示，A、B、C三三点点都都在在匀匀强强电电场场中中，电电场场方方向向与与平平面面ABC平平行行，已已知知AC BC，ABC60，BC20cm，把把一一个个电电荷荷量量q2.0105C的的正正电电荷荷

7、从从A移移到到B，克克服服静静电电力力做做功功1.2103J；把把一一个个电电子从子从C移到移到B，电场电场力做功力做功为为30eV，求：，求：(1)电势电势差差UAB及及UCB；(2)该该匀匀强强电场电场的的电场电场强强度大小和方向。度大小和方向。2021/5/222021/5/2213132021/5/222021/5/2214142021/5/222021/5/2215152021/5/222021/5/2216162021/5/222021/5/221717定义式定义式意义意义正负或正负或方向方向 联系联系描述电场力的性质描述电场力的性质描述电场能的性质描述电场能的性质是矢量，正电荷受

8、是矢量，正电荷受力方向为力方向为E的方向的方向虽有正负，但是标量，虽有正负，但是标量，正负表示两点电势高低正负表示两点电势高低(1)(1)对于匀强电场对于匀强电场E E(2)(2)U U和和E E是描述电场性质的物理量，大小取决于电场本是描述电场性质的物理量，大小取决于电场本身，与身，与F F、q q、W W无关无关 电场强度电场强度E E 电势差电势差U U内容内容物理量物理量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三个公式的区别与应用电场强度三个公式的区别与应用物理含义物理含义引入过程引入过程适用范围适用范围区别区别公式公式定义式定义式 E 与与F、q无关无关适用于一切适用于一

9、切电场电场真空中点电荷真空中点电荷场强的决定式场强的决定式由由E 和和库仑定律导出库仑定律导出真空中点电荷真空中点电荷 匀强电场匀强电场场强的决定式场强的决定式由由FqE和和WqU导出导出匀强电场匀强电场2021/5/222021/5/2219191 1、等差等势面越密的地方，电场强度越大、等差等势面越密的地方，电场强度越大 三、三、U=Ed 在非匀强电场中的应用在非匀强电场中的应用2 2、沿电场线方向相同距离两点间，场强越大，电势差越大、沿电场线方向相同距离两点间，场强越大，电势差越大2021/5/222021/5/222020例例6、实线为电场线，虚线为等势面，、实线为电场线，虚线为等势面，a、b两点的电势分别为两点的电势分别为a60 V、b30 V，则，则a、b连线中点连线中点c的电势的电势c应为应为()Ac45 V Bc0)。现现有一有一质质量量为为m的的带电带电小球以初速度小球以初速度v0与水平方向成与水平方向成45角斜角斜向上射入向上射入电场电场,要使小球做直要使小球做直线线运运动动。(1)小球小球应带应带何种何种电电荷荷?电电荷量是多少荷量是多少?(2)小球在入射方向上的最大位移是多少小球在入射方向上的最大位移是多少?(电场电场足足够够大大)2021/5/222021/5/223030谢谢观赏！2020/11/531