15电场强度与电势差的关系

1、1.51.5电场强度与电势差电场强度与电势差的关系的关系学学 习习 目目 标标1.知道匀强电场中电场强度与电势差的关系知道匀强电场中电场强度与电势差的关系2.理解电场强度的三个公式的区别，知道其不同的理解电场强度的三个公式的区别，知道其不同的适用条件适用条件3.能根据等势面与电场线垂直的特点及场强与电势能根据等势面与电场线垂直的特点及场强与电势差的关系处理相关问题差的关系处理相关问题. 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

2、面形象表示 一、电势与电场强度的关系一、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？：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大处大处一定高一定高 E E大处大处一定低一定低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 问题问题2 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？反之又如何呢？反之又如何呢？ （若规定无穷远处为零电势点（若规定无穷远处为零电势点 ）.O对对OO点：点：E=0E=0， 0 0 .O对对OO点：点： =0=0，E 0E 0 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处

3、为零处E E不一定为零不一定为零 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 一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系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 .一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系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不一不一定为零定为零. . E与与无必然联系无必然联系.练习回答下列问题: (请举例回答)1)场强为零的地方,电势是否一定为零?2)电势为零的地方,场强是否一定为零?3)场强大小相等的地方,电势是否一定相等?4)等势面上的各点的场强大小是否一定相等?二、电场线与等势面

4、的关系二、电场线与等势面的关系（1 1）电场线跟等势面垂直）电场线跟等势面垂直; ;（2 2）沿着电场线的方向各等势面上的电势减）沿着电场线的方向各等势面上的电势减小，逆着电场线的方向各等势面上的电势增大小，逆着电场线的方向各等势面上的电势增大; ;（3 3）等势面密处场强大，等势面疏处场强小）等势面密处场强大，等势面疏处场强小; ; （4 4）不同等势面在空间不相交）不同等势面在空间不相交; ; 1.电场线与等势面的关系1)点电荷的电场的等势线点电荷的电场的等势线2.常见电荷分布的电场线与等势面2)等量异种电荷电场的等势面2.常见电荷分布的电场线与等势面3)等量同种电荷电场的等势面2.常见电

5、荷分布的电场线与等势面4)匀强电场的等势面2.常见电荷分布的电场线与等势面5)带电导体周围的电场和等势面1 1、靠近导体表面、靠近导体表面2 2、远离导体表面、远离导体表面为什么？为什么？2.常见电荷分布的电场线与等势面 6)6)点电荷与带电平板的电场中点电荷与带电平板的电场中 电场线的分布电场线的分布 特点：特点：a a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称b b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线分线. .2.常见电荷分布

6、的电场线与等势面 课堂训练课堂训练1 1、关于等势面正确的说法是（、关于等势面正确的说法是（ ）A A电荷在等势面上移动时不受电场电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功力作用，所以不做功B B等势面上各点的场强大小相等等势面上各点的场强大小相等C C等势面一定跟电场线垂直等势面一定跟电场线垂直D D两等势面不能相交两等势面不能相交CDCD 课堂训练课堂训练2 2、一个点电荷，从静电场中的、一个点电荷，从静电场中的a a点移点移至至b b点，其电势能的变化为零，则（点，其电势能的变化为零，则（）A Aa a、b b两点的场强一定相等两点的场强一定相等B B该电荷一定沿等势面移动该电荷一定

7、沿等势面移动C C作用于该点电荷的电场力与其移作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的动方向总是垂直的 D Da a、b b两点的电势相等两点的电势相等D D以下说法中正确的是：以下说法中正确的是：A.匀强电场中各处场强相等，电势也相等匀强电场中各处场强相等，电势也相等B.等势体内部各点电势相等，场强也相等等势体内部各点电势相等，场强也相等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强度的方向电势降低的方向就是电场强度的方向E.场强大的地方电势一定高场强大的地方电势一定高F.同一等势面上各点电势相等，电场强度大小也一定相等同一等势面上各点电

8、势相等，电场强度大小也一定相等G.场强为零的地方，电势也一定为零场强为零的地方，电势也一定为零H.电势为零的地方，场强可能不为零电势为零的地方，场强可能不为零（单选）如图，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab =Ubc ，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，质点从Q到P过程下列说法正确的是 A三个等势面中，a电势最高 B带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 B如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势

9、面上，c、d两点在同一等势面上，无穷远处电势为零。甲、乙两个带电粒子电量大小相同，经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb。由此可以判定 A两粒子经过b点时具有相同的动能B甲、乙两粒子带同种电荷C甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等D甲粒子沿acb运动过程中动能先减小后增大A三、电势差与电场强度的关系三、电势差与电场强度的关系 A.BE. BB qWUABABqABF/qABqE/ABE 若用若用d d表示表示A A、B B沿场强方向上的距离沿场强方向上的距离 ，则：则：dEU 说明：说明： 只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿沿电场线电场线方向的距

10、离方向的距离 匀强电场中两点间的电势差等于场强匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场力方向距离的乘积与这两点间沿电场力方向距离的乘积思考题思考题 ，这个式子这个式子dUEEdU由由表示什么含义？从式子中可看出表示什么含义？从式子中可看出E E的单位是什么？的单位是什么？ 在在匀强电场匀强电场中，场强在数值上等于中，场强在数值上等于沿场强沿场强方向方向每单位距离上的电势差每单位距离上的电势差. .E E的单位为的单位为V/mV/m （1 1 V/m=1 N/C V/m=1 N/C ）(匀强电场的场强决定式 E=U/d.)1 1下列说法正确的是下列说法正确的是 （ ）A A由公式由公式U

11、 = Ed U = Ed 得，在电场中两点间电势差等于场得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积强与两点间距离的乘积B B由公式由公式E = U/dE = U/d得，在匀强电场中沿电场线方向上得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小两点间距离越大，电场强度就越小C C在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积点间距离的乘积D D公式公式U = EdU = Ed只适用匀强电场只适用匀强电场D D沿场强方向的距离沿场强方向的距离电场强度三个公式的区别电场强度三个公式的区别： 区别区别公式公式公式含义公式含义 适用

12、范围适用范围 E = FqE = kQr2E =Ud是电场强度的定义式是电场强度的定义式 任意电场任意电场 是真空中点电荷电场的场是真空中点电荷电场的场强计算公式强计算公式 真空中点电荷真空中点电荷电场电场 是匀强电场的场强的计算是匀强电场的场强的计算公式公式 匀强电场匀强电场 . NN 60 例：如图，在匀强电场中的例：如图，在匀强电场中的MM、NN两点距离为两点距离为2 2 cmcm，两点间的电势差为，两点间的电势差为5 V,5 V,MM、NN连线与场强连线与场强方向成方向成6060角，则此电场的电场强度多大？角，则此电场的电场强度多大？ EM.N解：解：根据根据 ，得：，得： dUE 0

13、60cosMNUE2110252）（mV /5001 1、如图，、如图，a a、b b、c c是一条电场线上的三个点，是一条电场线上的三个点，电场线的方向由电场线的方向由a a到到c c, , a a、b b间的距离等于间的距离等于b b、c c间的距离。用间的距离。用aa、bb、cc和和EaEa、EbEb、EcEc分分别表示别表示a a、b b、c c三点的电势和场强。下列哪个三点的电势和场强。下列哪个正确？正确？ A.A.aabbcc B. B. EaEaEbEbEcEc C.C.aabb=bbcc D. D. EaEa=E Eb b=E Ec c 课堂训练课堂训练 a b c E课堂训练

14、课堂训练2 2、在电场强度为、在电场强度为600 N/C600 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相距两点相距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是沿着电两点连线是沿着电场方向时，则场方向时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_ V_ V。若若A A、B B两点连线与电场方向成两点连线与电场方向成6060角时，角时， 则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若；若A A、B B两两点连线与电场方向垂直时，则点连线与电场方向垂直时，则A A、B B两点的电两点的电势差是势差是_V_V。30150课堂训练课堂训练3 3、如图所示，在场强为、如图

15、所示，在场强为E E4.04.010103 3 N/CN/C的匀强电场中有相距的匀强电场中有相距5cm5cm的的A A、B B两点，两点连线与电场强度成两点，两点连线与电场强度成3030角。角。求求A A、B B两点间的电势差。两点间的电势差。一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系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 无直接关系无直接关系 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 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 dEU 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿沿场强方向的场强方向的距离距离 小小 结结dUE 或或 课堂训练课堂训练3 3、在匀强电场中有、在匀强电场中有a a、b b、c c三点，位置关系如三点，位置关系如图图52-652-6所示，其中所示，其中abab=3 cm=3 cm，bcbc=1