等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面PPT課件

1、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面第1頁(yè)/共29頁(yè)帶電導(dǎo)體周圍帶電導(dǎo)體周圍電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面第2頁(yè)/共29頁(yè) 在等高面上移動(dòng)物體重力不做功在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷靜電力不做功重力場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E=G/m (即g)E=F/qg大的位置重力場(chǎng)強(qiáng)E大的位置電場(chǎng)強(qiáng) 沿著重力加速度g的方向，高度逐漸降低 沿著場(chǎng)強(qiáng)E的方向（或電場(chǎng)線的方向）電勢(shì)逐漸降低第3頁(yè)/共29頁(yè)電場(chǎng)的兩大性質(zhì)： 力的性質(zhì)： 能的性質(zhì)： 由電場(chǎng)強(qiáng)度描述 借助電場(chǎng)線形象表示 由電勢(shì)、電勢(shì)差描述 借助等勢(shì)面形象表示 第4頁(yè)/共29頁(yè) 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力力F F跟它的電荷量跟它的電荷量q q的比值，叫做這點(diǎn)的電

2、場(chǎng)的比值，叫做這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。qFE 大?。?22q qFkr 其中其中K K叫靜電力常量：叫靜電力常量：k=9.0k=9.010109 9NNmm2 2/C/C2 2電場(chǎng)強(qiáng)度：E是矢量是矢量,方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同。方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同。電勢(shì)能電勢(shì)能 電荷在某點(diǎn)電勢(shì)能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功. EPA=WAO , EPO=0特點(diǎn) 相對(duì)性、有正負(fù)、標(biāo)量相對(duì)性、有正負(fù)、標(biāo)量電勢(shì)電勢(shì)qEP 電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì),公式 第5頁(yè)/共29頁(yè)qEP正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能正電荷在

3、電勢(shì)高的地方電勢(shì)能 大大，正電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能正電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能 小小。負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能 大大，負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能 小小。第6頁(yè)/共29頁(yè)8、如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，Q1=+210-8C，Q2=+410-8C，它們相距0.3m，求電場(chǎng)中在Q1 Q2連線上距Q1 0.1m的A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。)/(108 . 1421111CNxQkEAQ點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)在)/(109322222CNxQkEAQ點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)在解:方向：水平向右點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)AAECNEEEA)/(109321或方向由電荷1指向電荷2第7頁(yè)/共29頁(yè)例1、有一點(diǎn)

4、電荷q=-310-6C,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中，克服電場(chǎng)力做功610-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)過程中靜電力做功910-4J。（1）以B點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是多少？（2）如果以C點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能又是多少？解:(1)EPA=WAB=- 610-4J，(2)EPA=WAB+WBC=- 610-4J + 910-4J = 310-4J ，第8頁(yè)/共29頁(yè)例例3. 將一電量為將一電量為 的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)外一點(diǎn)一點(diǎn)P移至電場(chǎng)中某點(diǎn)移至電場(chǎng)中某點(diǎn)A, 電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功 ,求求A點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì).62 10 Cq54 10 J解解:（設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)（設(shè)場(chǎng)外一點(diǎn)P的電

5、勢(shì)為的電勢(shì)為 0)pJWEPA51045P64 10 V20V2 10AAEq 從從P A,電場(chǎng)力做的功電場(chǎng)力做的功 PAEW電勢(shì)為負(fù)數(shù)時(shí),負(fù)號(hào)表示方向嗎?第9頁(yè)/共29頁(yè)珠穆朗瑪峰海拔8848米第10頁(yè)/共29頁(yè)A BCD0V1V2V3V電勢(shì)和高度都具有相對(duì)性，與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而高度差與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。E0V1V2V-1V第11頁(yè)/共29頁(yè)一、電勢(shì)差一、電勢(shì)差1 1、定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，、定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，也叫也叫電壓電壓ABABU則有則有BA設(shè)電場(chǎng)中設(shè)電場(chǎng)中A A點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為，B B點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為第12頁(yè)/共29頁(yè)2 2、公式、公式ABBAUABA

6、BUU或者表示成或者表示成顯然顯然ABABU3、單位：在國(guó)際單位制中，伏（V ) 1V=1J/C4、電勢(shì)差是標(biāo)量第13頁(yè)/共29頁(yè)5 5、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系)(BAqPBPAABEEW；BAABqUWqWUABBA即即或或BAqq 電荷電荷q q從電場(chǎng)中從電場(chǎng)中A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，點(diǎn)，AB第14頁(yè)/共29頁(yè)思考題思考題1 1、U UABAB由什么決定？跟由什么決定？跟WWABAB、q q有關(guān)嗎？有關(guān)嗎？ 由電場(chǎng)本身的因素決定由電場(chǎng)本身的因素決定 與與WWABAB、q q無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)2 2、WWABAB跟跟q q、U UABAB有關(guān)嗎？有關(guān)嗎？ 跟跟q q、U

7、 UABAB都有關(guān)都有關(guān) 第15頁(yè)/共29頁(yè)課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1 1、在如圖所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷、在如圖所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷q q=+2=+21010-11-11C C，由，由A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，電場(chǎng)點(diǎn)，電場(chǎng)力做功力做功WWABAB=4=41010-11-11J J。A A、B B兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差電勢(shì)差U UABAB等于多少？等于多少？B B、A A兩點(diǎn)間的電兩點(diǎn)間的電勢(shì)差勢(shì)差U UBABA等于多少？等于多少？ U UABAB=2V =2V U UBABA =-2V =-2V第16頁(yè)/共29頁(yè)課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、如圖所示的電場(chǎng)中，、如圖所示的電場(chǎng)中，A A、B B兩點(diǎn)間兩點(diǎn)

8、間的電勢(shì)差的電勢(shì)差U UABAB=20 V=20 V，將點(diǎn)電荷，將點(diǎn)電荷q q= -= -2 21010-9-9C C，由，由A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，靜電力所點(diǎn)，靜電力所做的功是多少做的功是多少 ？ WAB AB = -4.010-8-8J 第17頁(yè)/共29頁(yè)課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3 3、電場(chǎng)中、電場(chǎng)中A A、B B兩點(diǎn)的電勢(shì)是兩點(diǎn)的電勢(shì)是A A=800 V800 V， B B= -200 V -200 V，把電荷，把電荷q q= -1.5= -1.51010-8-8C C由由A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了多少功？電勢(shì)點(diǎn)，電場(chǎng)力做了多少功？電勢(shì)能是增加還是減少，增加或者減少多少？能是增加

9、還是減少，增加或者減少多少？ WWABAB= -1.5= -1.51010-5-5 J J 電勢(shì)能增加，增加電勢(shì)能增加，增加1.51.51010-5-5J J第18頁(yè)/共29頁(yè)第四節(jié) 電勢(shì)能和電勢(shì)（二）電場(chǎng)的描述：1、電場(chǎng)強(qiáng)度：EF/q把電荷q放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)，所受的靜電力大小：FEAq 方向：正電荷受靜電力沿場(chǎng)強(qiáng)的方向 負(fù)電荷受靜電力沿場(chǎng)強(qiáng)的反方向電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)第19頁(yè)/共29頁(yè)2、電勢(shì)：EP/q把電荷q放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)，具有的電勢(shì)能EPAq正電荷處在電勢(shì)越高的地方，電勢(shì)能越大負(fù)電荷處在電勢(shì)越高的地方，電勢(shì)能越小電量q的正、負(fù)要區(qū)別，即要帶著符號(hào)運(yùn)算電勢(shì)反映了電場(chǎng)的能的性質(zhì)第20頁(yè)/共29頁(yè)電勢(shì)差：電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間電勢(shì)的差值VAB=A-B電勢(shì)差的絕對(duì)值又俗稱“電壓”且：VAB= - VBA等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面 注意：1、電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直2、兩個(gè)等勢(shì)面不相交3、在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功第21頁(yè)/共29頁(yè)幾個(gè)重要的結(jié)論：1、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低 （沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)逐漸降低）2、電場(chǎng)力做的功總等于電勢(shì)能的減少量在電場(chǎng)中，若把q電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)W電EPAEPBqAqBqVAB3、電場(chǎng)力做功與具體路徑無(wú)關(guān)，只與起始、終止位置的電勢(shì)差有關(guān)。即：W電qV起、止第22頁(yè)/共29頁(yè)正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線