14和5电势和电势差及与电场强度的关系（第二课时）.ppt

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1、第四、五节第四、五节 电势和电势电势和电势差及与电场强度的关系差及与电场强度的关系 第二课时第二课时课前回顾课前回顾 一、一、UAB=二、二、W WABAB=qUqUABAB三、三、U UABAB=A A-B B U UABAB=-=-U UBABA（将（将W WABAB和和q q正、负号一同代入）正、负号一同代入）（两种处理方法）（两种处理方法）1 1、将、将U UABAB和和q q正、负号一同代入；正、负号一同代入；2 2、将、将U UABAB和和q q的绝对值代入，根据力和位移的绝对值代入，根据力和位移 （或运动）方向来判断功的正、负。（或运动）方向来判断功的正、负。一般取绝对值一般取绝

2、对值W WABABq 在静电场中任意给定的两点间的在静电场中任意给定的两点间的电势差电势差是是确定的确定的，但，但某点的电势某点的电势则与则与电势的参考电势的参考点点（电势的零点或零电势点电势的零点或零电势点）的）的选择有关选择有关电势（类似于重力做功时电势（类似于重力做功时的的高度高度）电势差电势差电势差电势差类似于我们学习重力做功时的类似于我们学习重力做功时的类似于我们学习重力做功时的类似于我们学习重力做功时的高度差高度差高度差高度差A A A AP P P PE E如果取如果取如果取如果取P P P P点的电势为零，即：点的电势为零，即：点的电势为零，即：点的电势为零，即：如果电荷如果电

3、荷如果电荷如果电荷q q q q在电场力的作用下由在电场力的作用下由在电场力的作用下由在电场力的作用下由A A A A运动到运动到运动到运动到P P P P电场力做电场力做电场力做电场力做功为功为功为功为W W W WAPAPAPAP，则，则，则，则PAPAPAPA点电势差为？点电势差为？点电势差为？点电势差为？3 3、单位、单位:伏特伏特 符号为符号为V1 V=1 J/C一、一、电势及电势能电势及电势能1 1、定义：选择电场中的、定义：选择电场中的P P点为电势的参考点，即规点为电势的参考点，即规定定P P点的电势为零，则电场中任意一点点的电势为零，则电场中任意一点A A的的电势电势等等于把

4、于把电荷从电荷从A A点移动到参考点点移动到参考点P P时电场力所做的功时电场力所做的功跟跟Q Q的比值。的比值。2 2 2 2、表达式：、表达式：、表达式：、表达式：qEqWAPA=j（P为电势为电势零零点）点）4 4 4 4、电势能、电势能、电势能、电势能P PA AE E E EP P P P=0=0=0=0E E根据功能关系可知：电场力做的功转化为了电荷的电根据功能关系可知：电场力做的功转化为了电荷的电势能势能+q+q+q+q4 4、对电势的理解、对电势的理解（1 1）电势是相对的，是相对于电势零点而言的，）电势是相对的，是相对于电势零点而言的，一般一般选大地或无穷远为选大地或无穷远为

5、电势零点。电势零点。（2 2）沿着电场线方向，电势降低。）沿着电场线方向，电势降低。（3 3）正点电荷电场中各点电势均为正；负点电荷电场）正点电荷电场中各点电势均为正；负点电荷电场中各点电势均为负。中各点电势均为负。（4 4）电势是标量，但有正负）电势是标量，但有正负负电势表示比电势零点（零电势点）低负电势表示比电势零点（零电势点）低ABCDE0V0V15V15V5V5V3V3V0V0V18V18V8V8V3V3V说明：说明：1 1、零电势点（电势零点）的、零电势点（电势零点）的选择选择可以是可以是任意的。任意的。2 2、电势的、电势的高低高低是是相对相对的，两点之间的的，两点之间的电势差是电

6、势差是一定一定的，与零电势点（电势零点）的选取无关。的，与零电势点（电势零点）的选取无关。3 3、电势的、电势的正负正负表示与表示与零电势点零电势点（电势零点）的（电势零点）的电势相比是电势相比是高还是低高还是低。例：例：例：例：1 1电势电势2 2电势差与电势的关系电势差与电势的关系3 3电势能与电势的关系电势能与电势的关系二、电势与电势差和电势能的关系二、电势与电势差和电势能的关系二、电势与电势差和电势能的关系二、电势与电势差和电势能的关系（E EPAPA、q q、都都有有正负号正负号)BDBD1 1 1 1、关于电势差、关于电势差、关于电势差、关于电势差U U U UABABABAB和电

7、势和电势和电势和电势 、的理解，正确的是的理解，正确的是的理解，正确的是的理解，正确的是A A A A、U U U UABABABAB表示表示表示表示B B B B点与点与点与点与A A A A点之间的电势差，即点之间的电势差，即点之间的电势差，即点之间的电势差，即U U U UABABABAB=B B B B、U U U UABABABAB和和和和U U U UBABABABA是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：是不同的，它们有关系：U U U UAB AB AB AB=U U U UBABABABAC C C C、都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢

8、量都有正负，所以电势是矢量都有正负，所以电势是矢量D D D D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点地和无穷远处为零电势点地和无穷远处为零电势点地和无穷远处为零电势点AAABBB课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习2 2、图为电场中的一条电场线，、图为电场中的一条电场线，A A、B B为这条电场为这条电场线上的两点，则线上的两点，则A A、B B点的场强一定比点的场强一定比A A点的小点的小B B、B B点的电势一定比点的电势一定

9、比A A点的低点的低C C、将电荷从将电荷从A A点移到点移到B B点，电荷的电势能一定减点，电荷的电势能一定减小小D D、A A点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电点的正电荷在只受电场力作用下一定沿电场线运动到场线运动到B B点点B B课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习3 3、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是 （）A A、在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；、在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；B B、电荷在场强为零处的电势能也为零；、电荷在场强为零处的电势能也为零；C C、在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；、在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；D D、在选定为零电势

10、的位置处，任何电荷的电势、在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零能必为零.D D课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习电场的两大性质：电场的两大性质：力的性质力的性质能的性质能的性质 由由电场强度电场强度电场强度电场强度描述描述 可用电场线形象表示可用电场线形象表示 由电势、由电势、电势差电势差电势差电势差描述描述 可用等势面形象表示可用等势面形象表示 电场强度与电势电场强度与电势和电势差又有何和电势差又有何关系呢？关系呢？三、电势与电场强度的关系三、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？反之又如：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？何呢？E E

11、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？反之又如：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？何呢？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 三、电势与电场强度的关系三、电势与电场强度的关系-无直接关系无直接关系 OOBBd d匀强电场匀强电场匀强电场匀强电场的场强的场强两点间的两点间的电势差电势差电场线方向的距离（等势面间距）电场线方向的距离（等势面间距）A AB Bq q四、电势差与电场强度的关系四、电势差与电场强度的关系E EF=EqF=EqF=EqF=Eq所以，在匀强电场中所

12、以，在匀强电场中：（1）在在匀匀强强电电场场中中，场场强强在在数数值值等等于于沿沿场场强强方方向向每单位距离上的电势差每单位距离上的电势差（2）适适用用条条件件：匀匀强强电电场场，而而且且沿沿着着场场强强的的方方向向，即式中的即式中的d是沿场强方向两点间的距离是沿场强方向两点间的距离注意：在非匀强电场中，注意：在非匀强电场中，E和和U也有一定的关系，但也有一定的关系，但不像在匀强电场中的关系式那么简单不像在匀强电场中的关系式那么简单(3)(3)1 V/m=1 N/C 1 V/m=1 N/C 五、五、对对公式公式E E 的理解的理解1 1公式公式E E 反映了反映了电场电场强强度与度与电势电势差

13、之差之间间的关系，的关系，由公式可知，由公式可知，电场电场强强度的方向就是度的方向就是电场电场中中电势电势降低最快降低最快的方向的方向.2 2对对于非匀于非匀强强电场电场，用公式，用公式E E 可以定性分析可以定性分析某些某些问题问题.例如等差等例如等差等势势面面E E越大越大处处，d d越小越小.因此可以因此可以断定，断定，等等势势面越密面越密的地方的地方电场电场强强度也越大度也越大.3 3推推论论：在匀：在匀强强电场电场中，两中，两长长度相等且相互平行度相等且相互平行的的线线段两端的段两端的电势电势差相等差相等.六、三个电场强度公式的比较公式公式适用范适用范围围说说明明E EF/qF/q任

14、何任何电电场场定定义义式，式，q q为试为试探探电电荷的荷的电电量量E EkQ/rkQ/r2 2真空真空中中点点电电荷荷的的电场电场Q Q为场为场源源电电荷的荷的电电量，量，E E表示跟点表示跟点电电荷相距荷相距r r处处的某点的某点的的场场强强E EU/dU/d匀匀强强电电场场U U为为沿沿电场电场方向上方向上相距相距为为d d的两点的两点间间的的电势电势差差4 4、关于匀强电场中的电势差与场强的关系，、关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是（正确的说法是（）A A任意两点间的电势差等于场强和这两点任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积间距离的乘积B B电势降落的方向必定是

15、场强方向电势降落的方向必定是场强方向C C活电场线方向任意相同距离的两点间的活电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等电势差必相等D D不沿电场线方向任意相同距离的两点间不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等的电势差不可能相等课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习七、等势面七、等势面1 1定义：电场中定义：电场中电势相等的点电势相等的点构成的曲面叫做构成的曲面叫做等等势面。势面。为了使为了使等势面等势面能够反映能够反映电场的强弱电场的强弱，通常使相邻，通常使相邻等势面之间的等势面之间的电势差值相等电势差值相等。当当当当电势零点选定后电势零点选定后电势零点选定后电势零点选定后，

16、电场内，电场内，电场内，电场内各点各点各点各点的电势都有的电势都有的电势都有的电势都有确定值确定值确定值确定值2 2等势面的性质等势面的性质（1 1）沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功）沿同一等势面移动电荷时，电场力不做功（2 2）电场线）电场线(电场力）跟电场力）跟等势面垂直等势面垂直，并且由，并且由电电势高势高的等势面的等势面指向指向电势低的等势面电势低的等势面（3 3）电场线密的区域等势面）电场线密的区域等势面密密，场强，场强大大，电场，电场线疏的区域等势面线疏的区域等势面疏疏，场强，场强小小（4 4）任意两个电势不等的等势面）任意两个电势不等的等势面不能相交不能相交七、等势面七、等势

17、面5 5、对公式、对公式E E=U UBABA/d d的理解的理解,下列说法正下列说法正 确的是确的是()()A.A.此公式适用于计算任何电场中此公式适用于计算任何电场中A A、B B 两点间两点间 的电势差的电势差B.B.A A、B B 两点间的距离越大，则这两点间的电两点间的距离越大，则这两点间的电势差越大势差越大C.C.公式中的公式中的d d是指是指A A、B B两点间的距离两点间的距离D.D.公式中的公式中的d d是指匀强电场中是指匀强电场中A A、B B 两个等势面两个等势面间的距离间的距离D课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习6 6、下列关于匀强电场中的场强和电势差的下列关于匀强电场中的场强和电势差的 关系关系,说法正确的是说法正确的是()()A.A.任意两点间的电势差任意两点间的电势差,等于场强和这两等于场强和这两 点间距离的乘积点间距离的乘积B.B.电势减小的方向必是场强的方向电势减小的方向必是场强的方向C.C.在相同距离的两点上在相同距离的两点上,电势差大的电势差大的,其场其场 强也大强也大D.D.沿电场线方向沿电场线方向,任何相同距离上电势降任何相同距离上电势降 落必相等落必相等D课课课课 堂堂堂堂 练练练练 习习习习