第七节电势差与电场强度的关系物理

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4、>a. b两点间的电势差.e-匀强电场的场强.da、b两点沿场强方向的距离.2. 在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的 乘积.3. 由uab=ec1 得到e = uab/d.在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位方向上的电势差.拓展讨论1. 公式u = ed的适用条件是什么？ 适用条件是：(1)匀强电场.(2)d是沿场强方向间的距离.2. 已知：a、bz间距离为l, ab连线和电场线间夹角为0 ,则下列求解方 法是否正确.方法一：uab=el方法二：uab=elcos().方法二是正确的，因为方法一中的l不是a、b沿电场线方向之间的距离, 所以方法一是

5、错误的.3. rtle = f/q：得到场强单位是牛/库(n/ c),由e = lu/d得到场强单位是伏/米(v / m),试证明：1 n / c= iv / m证明：1 v/m= 1 丿=1丿=1 n/cya s- tn 1c - tn巩固训练1. 如图所示，两平行金屈板水平放置并接到电源上，一带电微粒p位于两板 间恰好平衡，现用力将p固定住，然后用绝缘棒使两板均转过&角。如图中虚线所示，再撤去外力，贝1jp在两板间a.保持静止 b.水平向左做直线运动c.向左下方运动 d.无法确定p的运动状态2. 如图为某一电场的三条电场线，在其中一条电场线上有a、b、c三点且乔=bc，试比较uab

6、和的大小参考答案：1. b2. 解：普屮可以看岂ab段场强大于bc段场强， 因而 uab ei ab ubc= e2 bc f 所以 uab>ubc.评析：公式u = ed仅适用于匀强电场，但如果我们把 e】理解为ab段的平均场强，山理解为bc段的平均场强， 公式u = ed是可以运用的.三、小结通过本节课的学习，主要学习以下儿点：1 场强与电势无直接关系：e大，©不一定大；4）大，e不一定大；e为零, 4）不一定为零：4）为零，e不一定为零。2. 场强与电势差的关系： 定性：e越大，u越大（电场线越密，等势而越密） 定量：u = ed=>e = u/d注a.适用条件：匀

7、强电场b. d:沿场强方向的距离3. 判断一个命题是否正确时，不能从若干特殊例子中找出一般性结论.四、作业1阅读本节内容2. 习题 b： （5）3. 预习下节内容：电容器、电容 随堂练习1-7题电场能的性质归纳一、电势差电势仁电势差 电荷q在电场中由一点a移到另一点b时，电场力所做的功w屈跟它的电荷量g的比值，叫做a、b两点问的电势差.电甥中a、b两点同的电势差在数值上等于单楼正电 荷从a点移动到b点过程中电场力所做的功.即 比或简化为u = 心qq（2）电势差是标量，有正负，无方向. a、b间电势差；u屈=qa-qb.b、a间电势差.如=仙显然.uab = uba电势差的值与零电势的选取无关

8、.在匀强电场中，u二ed（u为电场中某两点间的电势差，d为这两点在场强方向上忸距离）.2.电势 （1）如果在电场中选一个参考点（零电势点），那么电场中某点跟参考 点间的电势差，就叫做该点的电势.电场中某点的电势在数值上等于 单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时，电场力所做的功. （2）电势是标量，有正负，无方向. （3）沿着电场线的方向，电势越来越低，逆着电场线的方向，电势越 来越高. (4)电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零; 实际应用中常取大地电势为零.(5)当存在儿个“场源”时，某处合电场的电势等于各“场源”的电场在 此处的电势的代数和二、电势能与电场力做功1

9、.电势能：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点 移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功，则有ep二q2.电场力做功的特点及计算方法 (1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有 关. (2)计算方法 由公式w-fscos 9计算，此公式只适用于匀强电场.上式可变形 为 w=qed式中d为电荷初、末位置在电场方向上的位移. 由电场力做功与电势能改变的关系计算：w = -ep=qu 计算时，可将q和u的正负直接代人而得到w的正负.3. 电场力做功与电势能改变的关系 电场力对电荷做正功，电势能减少， 电场力对电荷做负功，电势能增加，且电势能的改变量等于电场力做功的

10、多 少，即，正电荷沿电场线移动或负电荷逆电场线移动，电场力均做正功，故 电势能减少，而正电荷逆电场线移动或负电荷沿电场线移动，电势能均增大.三、等势面电场中电势相等的点构成的面叫等势面.它有如下特点：1.等差等势面的疏密表示电场的弱强 2.等势面与电场线正交，即与电场方向垂直；3.在同一等势面上移动电荷电场力不做功；4.电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.电势与电场强度的关系 (1)电势反映电场能的特性，而电场强度反映电场力的特性.(2)电势是标量，具有相对性，而电场强度是矢量，不具有相对性， 两者叠加时运算法则不同.电势的正负有大小的含义，而电场强度的正、负表示方向，并不表示 大小

11、。 (3)电势与电场强度的大小没有必然的联系，某点的电势为零，电场 强度可不为零，反之亦然。(4)同一试探电荷在e大处f大，但正电荷在4)大处，£才大，而负 电荷在*大处£反而小. (5)电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与试探电荷无关. (6)在匀强电场屮有关系式u二ed.2.对公式e=u/d的理解及应用公式e=u/d反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知：在匀 强电场屮电场强度的方向就是电势降低最快的方向. 公式e=u/d的应有只适用于匀强电场，且应注意d 是某两点沿电 场线方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离，由公式可得结论: 在匀强电场中，两长度相

12、等且相互平行的线段的端点问的电势差相等u二edcose （e为两点连线与电场线的夹角，d为连线的长度）。 对于非匀强电场，此公式可以用来定性分析某些问题，如在非匀强电 场中，各相邻等势面的电势差为一定值时，那么正越大处，d越小， 即等势面越密3. 电场力做功的特性及计算方法电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关计算方法有：（1）由公式w=fscos 9计算，此公式只适合于匀强电场中，可变形为w二eqs,式中s为电荷初末位置在电场强度方向上的 位移。 （2）rfl电场力做功与电势能改变关系计算，# £二uq对任何电场都 适用，当 u0, q>0 或 u<0, q<0

13、 时，w>0；否则 wo. 0 时，w>0；否 则 w<0. （3）由动能定理计算:w电场力十w其它力二 ek迅速判定电场力的方向及其有关电势和电势能的增减升降和正负问题 离场电荷近处场强强；离场电荷远处场强弱. 正点电荷所受电场力f与场强e同向；负点电荷所受电场力f跟场 强e反向. 电势沿看电场线的方向逐步下降顺线降落，取定电势零点后，电势高于零者为正，低于零者为负.在电场中，正点电荷顺电场线移动时，电场力做功，电势能减少； 逆电场线移动时，克服电场力做功，电势能增加.负点电荷顺电场线 移动时，克服电场力做功，电势能增加；逆电场线移动吋，电场力做 功，电势能减少.2.场强和电势都是用来描述电场性质的量，只是研究角度不同，其 研究方法都是采用了比值法.电势“与场强e并无直接联系.而是电势差与场强相关耽用等势而或电场线来比较电场的强弱时，要注意只有一条电场线不 能比较