匀强电场电势差与电场强度的关系课件

1、1匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系复习回顾复习回顾电场的两大性质：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、电势差描述由电势、电势差描述 可用等势面形象表示可用等势面形象表示 2匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差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 3匀强电场电势差与电场强

2、度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系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问题问题2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？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 ）对对o o点：点：e=0e=0， 0 0 . .o o对对o o点：点： =0 =0，e 0 e 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不一定为不一定为零零 4匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系1、位移沿电场线的方向、位移沿电场线的方向在匀强电场中，由电场力做功与在匀强电场

3、中，由电场力做功与电势差的关系得电势差的关系得由电场力做功的定义式得由电场力做功的定义式得abdababwquabwfdqed有两式得有两式得abued一、匀强电场电势差与电场强度的关系一、匀强电场电势差与电场强度的关系5匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系abd 若位移方向不沿电若位移方向不沿电场线方向，场线方向，将位移将位移沿电场线方向投影沿电场线方向投影。 或或电场中该两点电场中该两点所在等势面的垂直所在等势面的垂直距离距离abuedcosababeqlwababquw即：即：cosababelu2.若位移方向不沿着电场线方向若位移方向不沿着电场线方向6匀强电场电

4、势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系 匀强电场中的两点间的电势差等于匀强电场中的两点间的电势差等于电场电场强度强度与这与这两点沿电场方向的距离两点沿电场方向的距离的乘积。的乘积。即即a bue d说明说明 d必须是沿电场线方向的距离必须是沿电场线方向的距离7匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系二二、电场强度与电势差的关系、电场强度与电势差的关系 abued说明说明 物理意义：物理意义：在匀强电场中电场强度在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差与两点沿电场大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值强度方向距离的比值。 或者：或者：电场强度在数值上等

5、于沿电场电场强度在数值上等于沿电场线方向每单位距离上降低的电势线方向每单位距离上降低的电势。8匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系单位：伏每米（单位：伏每米（v/m） 1v/m=1n/cu=ed或或e=u/d只适用于匀强电场。只适用于匀强电场。场强大小与电势无直接关系。场强大小与电势无直接关系。判断判断：电势降低的方向一定就是：电势降低的方向一定就是 电场强度的方向电场强度的方向? 电场强度方向是电势降低电场强度方向是电势降低 方向方向?9匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系 问题问题2: 如图所示如图所示, 从从a等势面到等势面到b等势等势面的

6、电势降落方向有多个面的电势降落方向有多个, 其中降得最快其中降得最快的是哪条的是哪条? 它与场强的方向有什么关系它与场强的方向有什么关系?答案答案ab沿着电场线方向是电势沿着电场线方向是电势降落最快的方向降落最快的方向abecd10匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场中匀强电场中, ,等差等势面之间的距离相等等差等势面之间的距离相等, ,非匀强非匀强电场中，距离相等吗？电场中，距离相等吗？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线电场线等势面等势面匀强电场的等势面匀强电场的等势面11匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电

7、势差与电场强度的关系qfe 2rqke due 任意电场场强的定义式和度量式任意电场场强的定义式和度量式.匀强电场场强的度量式匀强电场场强的度量式三个场强公式的物理意义及适用条件的三个场强公式的物理意义及适用条件的比较比较真空中点电荷电场场强的决定式和函数式真空中点电荷电场场强的决定式和函数式.12匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系在匀强电场中，两条平行线段上相等距离在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。的两点间的电势差相等。 在匀强电场中，在匀强电场中， 一条线上一条线上相等距离的相等距离的两点间的电势差相等。两点间的电势差相等。aeac c13

8、匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系例例1.图中图中a、b、c三点的位于匀强电场中与三点的位于匀强电场中与电场线平行的平面内电场线平行的平面内.电势分别为电势分别为a=15v, b=3v, c=-3v，试画出该电场的一条电场，试画出该电场的一条电场线，说明作图的原理和依据线，说明作图的原理和依据.14匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系例例2.如图所示，等边三角形如图所示，等边三角形abc位于一匀强电场中，位于一匀强电场中，电场线与三角形所在的平面平行电场线与三角形所在的平面平行.df是中位线，已是中位线，已知知d、f两点的电势分别为两点的电势分

9、别为6v，2v，则由此可以确，则由此可以确定（定（ ）a.a点电势点电势b.b点电势点电势c.b、a两点的电势差两点的电势差d.b、c两点的电势差两点的电势差15匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系1、以下说法正确的是、以下说法正确的是：( )a、 匀强电场中各处的场强相等，电势也匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；相等；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、 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、 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。b16匀强电场电势差与电场强度的关系

10、匀强电场电势差与电场强度的关系2如图1375所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（ ） aa点的场强一定大于b点的场强 ba点的电势一定高于b点的电势 ca、b两点间的电势差一定等于ed(e为a点场强) da、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功bd17匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系3.如图如图1-41所示为匀强电场中的一组等势面，所示为匀强电场中的一组等势面，若若a、b、c、d、相邻两点间的距离都是、相邻两点间的距离都是2，则该电场的场强为，则该电场的场强为 ；到；到a点距点距离为离为1.5 的

11、的p点的电势为点的电势为 ；该电场；该电场的场强方向为的场强方向为_ _ 。10v 0 10v a b c dp600图图1-41577v/m-2.5v垂直等势面斜向左上方垂直等势面斜向左上方 18匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系4.图1374中，a、b、c三点都在匀强电场中，已知acbc，abc60，bc20 cm把一个电量q105 c的正电荷从a移到b，电场力做功为零：从b移到c，电场力做功为1.73103 j，求该匀强电场的场强大小和方向。解：把电荷解：把电荷q从从a移到移到b电场力不做功，说电场力不做功，说明明a、b两点在同一等势面上因该电场两点在同一等势面

12、上因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线线ab即为等势线，场强方向应垂直于等即为等势线，场强方向应垂直于等势面势面ubcv173 v，b点电势比点电势比c点低点低173 v，因电场线指向电势降低的方向，所以，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于场强方向必垂直于ab斜向下斜向下场强大小场强大小ev/m1000 v/m 19匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系qfe fwpepbpaabeewqepeubaabuababquwedu 20匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系加速电场加速电场u21

13、匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系22匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系带电粒子是如何运动的呢？带电粒子是如何运动的呢？1、带电粒子在电场的加速、带电粒子在电场的加速 若不计粒子重力，则该粒子若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做沿电场线做。由动能定理得：由动能定理得：212qedvwmqu 由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：22qummvqed如电子、质子、如电子、质子、粒子、离子等，一般可以忽略。粒子、离子等，一般可以忽略。如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。23匀

14、强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系0tlv qemfudammq2202122qludmtyva 0yqludvatmv20yxtqludvvgmv 3.出了偏转电场后出了偏转电场后匀速直线运动匀速直线运动24匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系m lv v0 0d+-qv vv v0 0v vy yy l/2l/2luy试推导离开电极后的偏转角度试推导离开电极后的偏转角度 ？已知：已知：m、q、v0 0、d、u、l、l25匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系在偏转电场中在偏转电场中设运动时间为设运动时间为t沿沿v0方向方向:垂直于垂直于v0方向方向:tvl0=2aty21=mdqumqea加速度：加速度：m lv v0 0d+-qv vv v0 0v vy yy l/2l/2luy偏移距离：偏移距离：由三角形相似：由三角形相似：联解得：联解得：26匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系偏转电场偏转电场荧光屏荧光屏加速电场加速电场27匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系uytuxt分析带电粒子随电压变化其位置情况分析带电粒子随电压变化其位置情况x xyy28匀强电场电势差与电场强度的关系匀强电场电势差与电场强度的关系uytuxt分析带电粒子随电压变化其位置情