电场强度和电势差

1、关于电场强度与电势差第一张，PPT共二十三页，创作于2022年6月二. 探究场强与电势差的关系 1.讨论与交流: 如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为d，电势差为UAB，求场强与电势差的关系。第二张，PPT共二十三页，创作于2022年6月将+q从A点移到B点时电场力为 F=qE电场力做功为: W=Fd=qEd (1) (2) 电场力做功与AB两点电势差关系 W=qU (2) 由(1)(2)知: qU =qEd (3) 场强和电势差的关系 U=Ed第三张，PPT共二十三页，创作于2022年6月【几点说明】(1).适用条件: 匀强电

2、场(2). d表示沿电场线方向的两点间距离, U取绝对值代入(3).场强的单位: 1V/m=1N /C2. 场强与电势差的关系第四张，PPT共二十三页，创作于2022年6月例1. 有两平行金属板相距6cm,接在36v的直流电源上,电源的正极接地,点在两板间且到A板的距离为2cm求A、B两板间的场强大小和方向以地为电势的零点,问C点的电势多高?若D距B板的距离为2cm,求C、D两点的电势差BD第五张，PPT共二十三页，创作于2022年6月3. 小结: 电场强度的计算方法 此式适用于点电荷所产生的电场。Q为源电荷。 此式适用于任意电场。q为试探电荷。 此式适用于匀强电场。d为沿电场线方向的距离。第

3、六张，PPT共二十三页，创作于2022年6月4. 场强的方向与电势关系 如图示,沿AB 、AC 、 AD 方向电势均降低,但AB最短即沿AB方向电势降低最快 场强的方向就是电势降低最快的方向 但电势降落的方向不一定是电场强度的方向 CDAB第七张，PPT共二十三页，创作于2022年6月例2、如图，在匀电场中分布A、B、C三点，B、C两点间相距20cm，BC与AB间夹角为600，将一个电量为q=1.0 x10-5c的正点电荷从A点沿AB移到B点时，电场力做功为零；从B点移到C点时，电荷克服电场力做功为-1.73x10-3J，试判断电场的方向，并计算电场的大小ABC60第八张，PPT共二十三页，创

4、作于2022年6月例3. 如图所示，一匀强电场中有一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度为 .V/m，到A点距离为1.5cm的P点的电势为 .V。【答案】第九张，PPT共二十三页，创作于2022年6月练习1. 如图示,a、b 、 c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a 、 b 间的距离等于b、c间的距离,用a bc和Ea Eb Ec分别表示这三点的电势和电场强度,可以判定 A. a b c B. Ea Eb Ec C. a- b=b- c D. Ea= Eb= EcabcE(A)第十张，PPT共二十三页，创作于2022年6月小结: 1. U=Ed虽

5、然只适用匀强电场的计算,但是上式也可以定性地判断非匀强电场中两点间电势的大小 2. 电场强度与电势无直接关系, 不能认为: 电场中某点电势高,场强就大 电势低,场强就小 电场强度大处电势不一定高，电势差不一定大。第十一张，PPT共二十三页，创作于2022年6月二.电场线与等势面的关系1.电场线一定跟等势面垂直,即与场强方向垂直（沿等势面移动电荷电场力不做功）2.沿着电场线的方向电势减小，逆着电场线的方向电势增加。第十二张，PPT共二十三页，创作于2022年6月3.电场线密的区域等势面密，（等势面密的区域场强大） 电场线疏的区域等势面疏，（等势面疏的区域场强小）4. 几种典型的等势面的画法见书P

6、181-5-3第十三张，PPT共二十三页，创作于2022年6月跟踪练习1: 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C.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E.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G.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【答案】H第十四张，PPT共二十三页，创作于2022年6月例6. 如图示, 是等量异种的点电荷,MN是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点,将正电荷q从无限远处MN线移到电场中,电场力对电荷做_,取无限远处电势为零,则A点的电势为_值,B点的电势为_

7、值(填正负或零)+Q -QMNOAB用等量电荷连线的中垂线的特点解题第十五张，PPT共二十三页，创作于2022年6月特点: 等量异种点电荷的连线上,从正电荷到负电荷电势越来越低,中垂线是一等势面,因无穷远处电势为零,故O点(中点)电势也为零,但O点的场强最大,沿中垂线移动电荷电场力不做功;等量同种点电荷的连线中点的场强最小为零,而电势最高.第十六张，PPT共二十三页，创作于2022年6月跟踪练习2. 如图示,ab带等量异种电荷,NM为ab连线的中垂线,现有一带电粒子从M点以一定初速v0射出,开始的一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过程中该粒子带负电该粒子的动能先增大后

8、减小该粒子的电势能先减小后增大该粒子运动到无穷远处后 速度的大小一定仍为v0NMab(ABCD)第十七张，PPT共二十三页，创作于2022年6月跟踪练习3: 如图示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,A 、 B是中垂线上的两点,OAOB,用 分别表示A 、 B两点的场强和电势,则A.一定大于 ,一定大于 B.不一定大于E ,一定大于 C.一定大于 ,不一定大于 D.不一定大于 不一定大于 BAOPQ(B )第十八张，PPT共二十三页，创作于2022年6月例7. 一个匀强电场的场强为104V/m,在平行电场的平面上画半径为10cm的圆,圆周上取三点A、B 、 C,如图示,试问

9、AB间的电势差多大?B点电势取作零时,C点电势多大?将一个电子从B点移到C点处,电场力做多少功?是正功还是负功?ABC530103V-600V-600eV第十九张，PPT共二十三页，创作于2022年6月例8. 如图示,A、B 、C为匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点,已知 、三点的电势分别为A=15v B=3v C=-3v ,试确定场强的方向ABCMN分析: 在AC上取两点M、N,使AM=MN=NC,尽管AC不是电场方向,但AM、MN 、 NC在场强方向的投影长度相等.由U=Ed得UAM=UMN =UNC(A-C)/3=6v,N=3VM=9V,B、N两点等势,E的方向与BN垂直思路: 找等势面,由等势面确定场强的方向第二十张，PPT共二十三页，创作于2022年6月第五节 电场强度与电势差的关系例9. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：D点的电势UD= V.【答案】 UD=9V.第二十一张，PPT共二十三页，创作于2