电势差与电场强度关系

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 静电场,1,.,6,电势差与电场强度的关系,电场力（,F=Eq),电场强度,（,E,）,移动电荷,q,做功,电势能的变化,E,p,=W,AB,=qU,AB,电势差,（,U,AB,=,）,电势（,）,电场的力的性质,电场的能的性质,场强,E,是跟电场力,F,相联系的，而电势差,U,AB,是跟,F,做的功,W,相联系的。,U,AB,与,E,间有何关系呢？,无直接关系,问题,1,：如图：在一匀强电场中，沿场强方向把正电荷,q,由,A,点移动到,B,点,，设,A,、,B,两点间的距离为,d,，电势差为,U,AB,，场强为,E,。回答下列问题：,A,B,q,电荷所受电场力是多少？从力和位移的角度计算电场力所做功的大小通过,A,、,B,间的电势差计算电场力所做功的大小,AB,=Fd=qEd ,AB,=qU,AB,由,两式得:,U,AB,=Ed,问题,2:,若,AB,不与电场线平行结论又如何？,A,.,.,B,E,.,B,AB,=Fd,AB,=qEd,AB,AB,=qU,AB,由,两式得:,U,AB,=Ed,AB,一,、电势差与电场强度的关系,说明：,只适用于匀强电场,d,：沿场强方向的距离,匀强电场中两点间的电势差等于,电场强度,与这两点,沿电场方向距离,的乘积,对于非匀强电场，可做,定性判断,U,AB,=Ed,由上述推导可看出：,U,AB,=U,AD,=U,AC,，,而,ABADAC,。,故变化相同的电势,U,，沿场强方向（即,AC,方向）所需的距离是最短的，也即电势变化是最快的。,D,E,C,A,q,+,B,沿电场线方向，电势降落最快,问题,3,：,非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？,结论：,等差等势面,密处场强大,，等势面,疏处场强小,+,等,势,面,等,势,面,场,电,线,电,场,线,由,表示在,匀强电场,中，场强在数值上等于,沿场强方向,每单位距离上的电势差.,由此式可推出E的单位为V/m,（1 V/m=1 N/C）,二、电场强度的,另一种求法,场强的单位：,V/m,计算电场强度三个式子的区别,物理意义,适用范围,是电场强度大小的,定义式,是真空中点电荷场强的,决定式,是匀强电场中场强的,决定式,适用于,一切电场,在,真空,中,场电荷Q是,点电荷,匀强电场,公式,区别,例题,、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 ，,求D点的电势,A,B,D,C,试画出匀强电场的电场线,解：因为AB/CD，,E,所以,解得,1,、,图为点电荷周围等势面的分布，人们习惯让两个相邻的等势面间电势差相等，为什么间距不相等？,2,、若,AB=BC,，,U,AB,与,U,BC,，哪个较大？,A,B,C,思考,+,练习,1,：,下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系说法正确的是：（）,A.,任意两点的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。,B.,对同一电场来说，沿电场方向，经任何相同距离电势降落必相等。,zxxk,C.,电势降落的方向必是场强的方向。,D.,在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大。,a,c,b,E,练习,2,：,如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，,a,、,b,两点的电势分别为,a,=-50V,，,b,=-20V,，则,a,、,b,连线的中点,c,的电势应为（）,A.,c,=-35V,B.,c,-35V,C.,c,-35V,D.,无法判断,练习,3,：,如图，,a,、,b,、,c,是一条电场线上的三个点，电场线的方向如图,ab,=,bc,。用,a,、,b,、,c,和,E,a,、,E,b,、,E,c,分别表示,a,、,b,、,c,三点的电势和场强。下列哪个正确？,Z,x,xk,A.,a,b,c,B.,E,a,E,b,E,c,C.,a,-,b,=,b,-,c,D.,E,a,=E,b,=E,c,a b c E,练习,4,：,图中,A,、,B,、,C,三点都在匀强电场中，已知,ACBC,，,ABC,60,，,BC,20cm,把一个电量,q,10,-5,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,W,BC,=-1.7310,-3,J,，则该匀强电场的场强大小和方向是,(,),A,865V/m,，垂直,AC,向左,B,865V/m,，垂直,AC,向右,C,1000V/m,，垂直,AB,斜向上,D,1000V/m,，垂直,AB,斜向下,A,B,C,60,E,练习,5,：,图中,A,、,B,、,C,为匀强电场中的三点，已知,A,=12V,，,B,=6V,，,C,=-6V,，试在方框中作出该电场线的分布示意图,zxxk,A,C,B,D,F,E,练习,6,：,匀强电场中的,A,、,B,、,C,三点构成一边长为,a,的等边三角形，如图所示，场强方向平行于纸面。具有初速度的电子在电场力作用下从,B,到,A,动能减少,E,0,，质子在电场力作用下从,C,到,A,动能增加,E,0,，求匀强电场的场强,.,A,B,C,E,方向：,垂直,BC,向上,练习,7,：,如图所示，,A,、,B,两板相距,d=30cm,，电源电压,U=60V,，,B,板接地，,C,点离,A,板,d,1,=10 cm,，,D,点离,B,板,d,2,=5cm,。求：,（,1,）场强多大？方向如何？,（,2,）,A,板及,C,、,D,点的电势各为多少？,（,3,）,C,、,D,两点的电势差多大？,A,B,C,D,1,、,电势差和电场强度的区别,:,电场强度,电势差,物理意义,描述电场力的特征,描述电场能的特征,量 性,物理公式,单位,E=F/q,U=W/q,矢量,标量,V/m,V,物理量,小结,3,、电势差跟场强的关系,U=Ed,在实用上很重要。这是因为没有测量场强的专门仪器，但有测量电势差（电压）的专门仪器；根据测得的电势差，利用上述关系便可以算出场强的数值。,2,、电势差与场强间有一定的数量关系（,U=Ed,）；但电势与场强间没有直接的数量关系。,Z,x,xk,作业：,如图所示，两平行金属板,A,、,B,间为一匀强电场，,A,、,B,相距,6cm,，,C,、,D,为电场中的两点，,D,位于电场的中点，且,CD,4cm,，,CD,连线和场强方向成,60,角。已知电子从,D,点移到,C,点的过程中电场力做功为,W,DC,=3.210,-17,J,，求：,（,1,）匀强电场的场强；,（,2,）,A,、,B,两点间的电势差；,（,3,）若,A,板接地，,D,点电势为多少？,A,B,60,C,D,