15電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系

1、1.51.5電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系的關(guān)系學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 目目 標(biāo)標(biāo)1.知道勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系知道勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系2.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的區(qū)別，知道其不同的理解電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的區(qū)別，知道其不同的適用條件適用條件3.能根據(jù)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直的特點(diǎn)及場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)能根據(jù)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直的特點(diǎn)及場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系處理相關(guān)問(wèn)題差的關(guān)系處理相關(guān)問(wèn)題. 電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：電場(chǎng)的兩大性質(zhì)： 力的性質(zhì)：力的性質(zhì)： 能的性質(zhì)：能的性質(zhì)： 由由電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度描述描述 可用電場(chǎng)線形象表示可用電場(chǎng)線形象表示 由電勢(shì)、電勢(shì)差描述由電勢(shì)、電勢(shì)差描述 可用等勢(shì)面形象表示可用等勢(shì)

2、面形象表示 一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系問(wèn)題問(wèn)題1 1：電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)是否一定高？：電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)是否一定高？ 反之又如何呢？反之又如何呢？ E E大處大處一定高一定高 E E大處大處一定低一定低E E大處大處不一定高；不一定高；高處高處E E不一定大不一定大 問(wèn)題問(wèn)題2 2：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？反之又如何呢？反之又如何呢？ （若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)（若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn) ）.O對(duì)對(duì)OO點(diǎn)：點(diǎn)：E=0E=0， 0 0 .O對(duì)對(duì)OO點(diǎn)：點(diǎn)： =0=0，E 0E 0 E E為零處為零處不一定為零，不一定為零，為零處

3、為零處E E不一定為零不一定為零 E E大處大處不一定高；不一定高；高處高處E E也不一定大也不一定大 一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系E E大處大處不一定高；不一定高；高處高處E E也不一定大也不一定大 .一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系E E為零處為零處不一定為零，不一定為零，為零處為零處E E不一不一定為零定為零. . E與與無(wú)必然聯(lián)系無(wú)必然聯(lián)系.練習(xí)回答下列問(wèn)題: (請(qǐng)舉例回答)1)場(chǎng)強(qiáng)為零的地方,電勢(shì)是否一定為零?2)電勢(shì)為零的地方,場(chǎng)強(qiáng)是否一定為零?3)場(chǎng)強(qiáng)大小相等的地方,電勢(shì)是否一定相等?4)等勢(shì)面上的各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是否一定相等?二、電場(chǎng)線與等勢(shì)面

4、的關(guān)系二、電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系（1 1）電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直）電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直; ;（2 2）沿著電場(chǎng)線的方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)減）沿著電場(chǎng)線的方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)減小，逆著電場(chǎng)線的方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)增大小，逆著電場(chǎng)線的方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)增大; ;（3 3）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小）等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小; ; （4 4）不同等勢(shì)面在空間不相交）不同等勢(shì)面在空間不相交; ; 1.電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系1)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)線點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的等勢(shì)線2.常見(jiàn)電荷分布的電場(chǎng)線與等勢(shì)面2)等量異種電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面2.常見(jiàn)電荷分布的電場(chǎng)線與等勢(shì)面3)等量同種電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面2.常見(jiàn)電

5、荷分布的電場(chǎng)線與等勢(shì)面4)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面2.常見(jiàn)電荷分布的電場(chǎng)線與等勢(shì)面5)帶電導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)和等勢(shì)面1 1、靠近導(dǎo)體表面、靠近導(dǎo)體表面2 2、遠(yuǎn)離導(dǎo)體表面、遠(yuǎn)離導(dǎo)體表面為什么？為什么？2.常見(jiàn)電荷分布的電場(chǎng)線與等勢(shì)面 6)6)點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)中點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)中 電場(chǎng)線的分布電場(chǎng)線的分布 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、以點(diǎn)電荷向平板作垂線為軸電場(chǎng)線左右對(duì)稱以點(diǎn)電荷向平板作垂線為軸電場(chǎng)線左右對(duì)稱b b、電場(chǎng)線的分布情況類似于等量異種電荷的電電場(chǎng)線的分布情況類似于等量異種電荷的電場(chǎng)線分布，而帶電平板恰為兩電荷連線的垂直平場(chǎng)線分布，而帶電平板恰為兩電荷連線的垂直平分線分線. .2.常見(jiàn)電荷分布

6、的電場(chǎng)線與等勢(shì)面 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1 1、關(guān)于等勢(shì)面正確的說(shuō)法是（、關(guān)于等勢(shì)面正確的說(shuō)法是（ ）A A電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功力作用，所以不做功B B等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等C C等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直D D兩等勢(shì)面不能相交兩等勢(shì)面不能相交CDCD 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的、一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的a a點(diǎn)移點(diǎn)移至至b b點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，則（點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，則（）A Aa a、b b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等B B該電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng)該電荷一定

7、沿等勢(shì)面移動(dòng)C C作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力與其移作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力與其移動(dòng)方向總是垂直的動(dòng)方向總是垂直的 D Da a、b b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D D以下說(shuō)法中正確的是：以下說(shuō)法中正確的是：A.勻強(qiáng)電場(chǎng)中各處場(chǎng)強(qiáng)相等，電勢(shì)也相等勻強(qiáng)電場(chǎng)中各處場(chǎng)強(qiáng)相等，電勢(shì)也相等B.等勢(shì)體內(nèi)部各點(diǎn)電勢(shì)相等，場(chǎng)強(qiáng)也相等等勢(shì)體內(nèi)部各點(diǎn)電勢(shì)相等，場(chǎng)強(qiáng)也相等C.沿電場(chǎng)線方向電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小沿電場(chǎng)線方向電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小D.電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向E.場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)一定高場(chǎng)強(qiáng)大的地方電勢(shì)一定高F.同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小也一定相等同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電

8、勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小也一定相等G.場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)也一定為零場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)也一定為零H.電勢(shì)為零的地方，場(chǎng)強(qiáng)可能不為零電勢(shì)為零的地方，場(chǎng)強(qiáng)可能不為零（單選）如圖，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab =Ubc ，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)從Q到P過(guò)程下列說(shuō)法正確的是 A三個(gè)等勢(shì)面中，a電勢(shì)最高 B帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大 C帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大 D帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)小 B如圖所示，在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)

9、面上，c、d兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。甲、乙兩個(gè)帶電粒子電量大小相同，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相同，甲粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為acb，乙粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為adb。由此可以判定 A兩粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能B甲、乙兩粒子帶同種電荷C甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)與乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等D甲粒子沿acb運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能先減小后增大A三、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系三、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 A.BE. BB qWUABABqABF/qABqE/ABE 若用若用d d表示表示A A、B B沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 ，則：則：dEU 說(shuō)明：說(shuō)明： 只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) d d：沿沿電場(chǎng)線電場(chǎng)線方向的距

10、離方向的距離 勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)力方向距離的乘積與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)力方向距離的乘積思考題思考題 ，這個(gè)式子這個(gè)式子dUEEdU由由表示什么含義？從式子中可看出表示什么含義？從式子中可看出E E的單位是什么？的單位是什么？ 在在勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)沿場(chǎng)強(qiáng)方向方向每單位距離上的電勢(shì)差每單位距離上的電勢(shì)差. .E E的單位為的單位為V/mV/m （1 1 V/m=1 N/C V/m=1 N/C ）(勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)決定式 E=U/d.)1 1下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是 （ ）A A由公式由公式U

11、 = Ed U = Ed 得，在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)得，在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與兩點(diǎn)間距離的乘積強(qiáng)與兩點(diǎn)間距離的乘積B B由公式由公式E = U/dE = U/d得，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向上得，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向上兩點(diǎn)間距離越大，電場(chǎng)強(qiáng)度就越小兩點(diǎn)間距離越大，電場(chǎng)強(qiáng)度就越小C C在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積點(diǎn)間距離的乘積D D公式公式U = EdU = Ed只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)D D沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別： 區(qū)別區(qū)別公式公式公式含義公式含義 適用

12、范圍適用范圍 E = FqE = kQr2E =Ud是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式 任意電場(chǎng)任意電場(chǎng) 是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式強(qiáng)計(jì)算公式 真空中點(diǎn)電荷真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)電場(chǎng) 是勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算是勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式公式 勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng) . NN 60 例：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的例：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的MM、NN兩點(diǎn)距離為兩點(diǎn)距離為2 2 cmcm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5 V,5 V,MM、NN連線與場(chǎng)強(qiáng)連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成方向成6060角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？ EM.N解：解：根據(jù)根據(jù) ，得：，得： dUE 0

13、60cosMNUE2110252）（mV /5001 1、如圖，、如圖，a a、b b、c c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由電場(chǎng)線的方向由a a到到c c, , a a、b b間的距離等于間的距離等于b b、c c間的距離。用間的距離。用aa、bb、cc和和EaEa、EbEb、EcEc分分別表示別表示a a、b b、c c三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列哪個(gè)三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列哪個(gè)正確？正確？ A.A.aabbcc B. B. EaEaEbEbEcEc C.C.aabb=bbcc D. D. EaEa=E Eb b=E Ec c 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 a b c E課堂訓(xùn)練

14、課堂訓(xùn)練2 2、在電場(chǎng)強(qiáng)度為、在電場(chǎng)強(qiáng)度為600 N/C600 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A A、B B兩點(diǎn)相距兩點(diǎn)相距5 cm5 cm，若，若A A、B B兩點(diǎn)連線是沿著電兩點(diǎn)連線是沿著電場(chǎng)方向時(shí)，則場(chǎng)方向時(shí)，則A A、B B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_ V_ V。若若A A、B B兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成6060角時(shí)，角時(shí)， 則則A A、B B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_V_V；若；若A A、B B兩兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，則點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，則A A、B B兩點(diǎn)的電兩點(diǎn)的電勢(shì)差是勢(shì)差是_V_V。30150課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3 3、如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為、如圖

15、所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E E4.04.010103 3 N/CN/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距5cm5cm的的A A、B B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)強(qiáng)度成兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)強(qiáng)度成3030角。角。求求A A、B B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系E E大處大處不一定高；不一定高；高處高處E E也不一定大也不一定大 無(wú)直接關(guān)系無(wú)直接關(guān)系 E E為零處為零處不一定為零，不一定為零，為零處為零處E E不一定為零不一定為零 二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 dEU 說(shuō)明：說(shuō)明：只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) d d：沿沿場(chǎng)強(qiáng)方向的場(chǎng)強(qiáng)方向的距離距離 小小 結(jié)結(jié)dUE 或或 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3 3、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a a、b b、c c三點(diǎn)，位置關(guān)系如三點(diǎn)，位置關(guān)系如圖圖52-652-6所示，其中所示，其中abab=3 cm=3 cm，bcbc=1