等量同種點(diǎn)電荷電場的電場線和等勢面PPT課件

1、勻強(qiáng)電場的電場線和等勢面第1頁/共29頁帶電導(dǎo)體周圍帶電導(dǎo)體周圍電場的電場線和等勢面第2頁/共29頁 在等高面上移動物體重力不做功在等勢面上移動電荷靜電力不做功重力場強(qiáng)度電場強(qiáng)度E=G/m (即g)E=F/qg大的位置重力場強(qiáng)E大的位置電場強(qiáng) 沿著重力加速度g的方向，高度逐漸降低 沿著場強(qiáng)E的方向（或電場線的方向）電勢逐漸降低第3頁/共29頁電場的兩大性質(zhì)： 力的性質(zhì)： 能的性質(zhì)： 由電場強(qiáng)度描述 借助電場線形象表示 由電勢、電勢差描述 借助等勢面形象表示 第4頁/共29頁 放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力力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、場的比值，叫做這點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。qFE 大小：122q 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電場強(qiáng)度：E是矢量是矢量,方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向相同。方向跟正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向相同。電勢能電勢能 電荷在某點(diǎn)電勢能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移動到零勢能位置時所做的功. EPA=WAO , EPO=0特點(diǎn) 相對性、有正負(fù)、標(biāo)量相對性、有正負(fù)、標(biāo)量電勢電勢qEP 電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢,公式 第5頁/共29頁qEP正電荷在電勢高的地方電勢能正電荷在

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

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

5、勢為的電勢為 0)pJWEPA51045P64 10 V20V2 10AAEq 從從P A,電場力做的功電場力做的功 PAEW電勢為負(fù)數(shù)時,負(fù)號表示方向嗎?第9頁/共29頁珠穆朗瑪峰海拔8848米第10頁/共29頁A BCD0V1V2V3V電勢和高度都具有相對性，與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而高度差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。E0V1V2V-1V第11頁/共29頁一、電勢差一、電勢差1 1、定義：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值，、定義：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值，也叫也叫電壓電壓ABABU則有則有BA設(shè)電場中設(shè)電場中A A點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為，B B點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為第12頁/共29頁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：在國際單位制中，伏（V ) 1V=1J/C4、電勢差是標(biāo)量第13頁/共29頁5 5、靜電力做功與電勢差的關(guān)系、靜電力做功與電勢差的關(guān)系)(BAqPBPAABEEW；BAABqUWqWUABBA即即或或BAqq 電荷電荷q q從電場中從電場中A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，點(diǎn)，AB第14頁/共29頁思考題思考題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？ 由電場本身的因素決定由電場本身的因素決定 與與WWABAB、q q無無關(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/共29頁課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1 1、在如圖所示的電場中，把點(diǎn)電荷、在如圖所示的電場中，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)，電場點(diǎn)，電場力做功力做功WWABAB=4=41010-11-11J J。A A、B B兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的電勢差電勢差U UABAB等于多少？等于多少？B B、A A兩點(diǎn)間的電兩點(diǎn)間的電勢差勢差U UBABA等于多少？等于多少？ U UABAB=2V =2V U UBABA =-2V =-2V第16頁/共29頁課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、如圖所示的電場中，、如圖所示的電場中，A A、B B兩點(diǎn)間兩點(diǎn)

8、間的電勢差的電勢差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/共29頁課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3 3、電場中、電場中A A、B B兩點(diǎn)的電勢是兩點(diǎn)的電勢是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)，電場力做了多少功？電勢點(diǎn)，電場力做了多少功？電勢能是增加還是減少，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 電勢能增加，增加電勢能增加，增加1.51.51010-5-5J J第18頁/共29頁第四節(jié) 電勢能和電勢（二）電場的描述：1、電場強(qiáng)度：EF/q把電荷q放在電場中的A點(diǎn)，所受的靜電力大?。篎EAq 方向：正電荷受靜電力沿場強(qiáng)的方向 負(fù)電荷受靜電力沿場強(qiáng)的反方向電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì)第19頁/共29頁2、電勢：EP/q把電荷q放在電場中的A點(diǎn)，具有的電勢能EPAq正電荷處在電勢越高的地方，電勢能越大負(fù)電荷處在電勢越高的地方，電勢能越小電量q的正、負(fù)要區(qū)別，即要帶著符號運(yùn)算電勢反映了電場的能的性質(zhì)第20頁/共29頁電勢差：電場中兩點(diǎn)之間電勢的差值VAB=A-B電勢差的絕對值又俗稱“電壓”且：VAB= - VBA等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面 注意：1、電場線與等勢面處處垂直2、兩個等勢面不相交3、在等勢面上移動電荷電場力不做功第21頁/共29頁幾個重要的結(jié)論：1、沿著電場線的方向電勢逐漸降低 （沿場強(qiáng)方向電勢逐漸降低）2、電場力做的功總等于電勢能的減少量在電場中，若把q電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)W電EPAEPBqAqBqVAB3、電場力做功與具體路徑無關(guān)，只與起始、終止位置的電勢差有關(guān)。即：W電qV起、止第22頁/共29頁正點(diǎn)電荷電場的電場線