電場強度與電勢差

關(guān)于電場強度與電勢差第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二二.探究場強與電勢差的關(guān)系

1.討論與交流:

如圖所示，勻強電場的電場強度為E，A、B兩點在同一條電場線上，但在兩個不同的等勢面上，它們之間的距離為d，電勢差為UAB，求場強與電勢差的關(guān)系。第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二將+q從A點移到B點時電場力為

F=qE電場力做功為:W=Fd=qEd(1)(2)電場力做功與AB兩點電勢差關(guān)系

W=qU(2)

由(1)(2)知:qU=qEd(3)場強和電勢差的關(guān)系

U=Ed第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二【幾點說明】(1).適用條件:勻強電場(2).d—表示沿電場線方向的兩點間距離,U取絕對值代入(3).場強的單位:1V/m=1N/C2.場強與電勢差的關(guān)系第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二例1.有兩平行金屬板ＡＢ相距6cm,接在36v的直流電源上,電源的正極接地,Ｃ點在兩板間且到A板的距離為2cm求A、B兩板間的場強大小和方向以地為電勢的零點,問C點的電勢多高?若D距B板的距離為2cm,求C、D兩點的電勢差BＡ●Ｃ●D第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二3.小結(jié):電場強度的計算方法此式適用于點電荷所產(chǎn)生的電場。Q為源電荷。此式適用于任意電場。q為試探電荷。此式適用于勻強電場。d為沿電場線方向的距離。第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二4.場強的方向與電勢關(guān)系如圖示,沿AB、AC、AD方向電勢均降低,但AB最短即沿AB方向電勢降低最快

場強的方向就是電勢降低最快的方向但電勢降落的方向不一定是電場強度的方向

●●CDAB第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二例2、如圖，在勻電場中分布A、B、C三點，B、C兩點間相距20cm，BC與AB間夾角為600，將一個電量為q=1.0x10-5c的正點電荷從A點沿AB移到B點時，電場力做功為零；從B點移到C點時，電荷克服電場力做功為-1.73x10-3J，試判斷電場的方向，并計算電場的大小ABC60第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二例3.如圖所示，一勻強電場中有一組等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間距離都是2cm，則該電場的電場強度為

.V/m，到A點距離為1.5cm的P點的電勢為

.V?！敬鸢浮康诰彭?，共二十三頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)1.如圖示,a、b、c是一條電場線上的三個點,電場線的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離,用φa

φbφc和EaEbEc分別表示這三點的電勢和電場強度,可以判定A.φa>φb>φc

B.Ea>Eb>Ec

C.φa-φb=φb-

φc

D.Ea=Eb=EcabcE(A)第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二小結(jié):1.U=Ed雖然只適用勻強電場的計算,但是上式也可以定性地判斷非勻強電場中兩點間電勢的大小

2.電場強度與電勢無直接關(guān)系,

不能認(rèn)為:電場中某點電勢高,場強就大電勢低,場強就小電場強度大處電勢不一定高，電勢差不一定大。第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二二.電場線與等勢面的關(guān)系1.電場線一定跟等勢面垂直,即與場強方向垂直（沿等勢面移動電荷電場力不做功）2.沿著電場線的方向電勢減小，逆著電場線的方向電勢增加。第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二3.電場線密的區(qū)域等勢面密，（等勢面密的區(qū)域場強大）電場線疏的區(qū)域等勢面疏，（等勢面疏的區(qū)域場強?。?.幾種典型的等勢面的畫法見書P181-5-3第十三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二跟蹤練習(xí)1:以下說法中正確的是：A.勻強電場中各處場強相等，電勢也相等C.沿電場線方向電場強度一定越來越小D.電勢降低的方向就是電場強度的方向E.場強大的地方電勢一定高F.同一等勢面上各點電勢相等,電場強度大小也一定相等G.場強為零的地方，電勢也一定為零H.電勢為零的地方，場強可能不為零【答案】H第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二例6.如圖示,Ｑ１Ｑ２是等量異種的點電荷,MN是兩個點電荷連線的垂直平分線上的兩點,將正電荷q從無限遠處MN線移到電場中,電場力對電荷做____,取無限遠處電勢為零,則A點的電勢為_____值,B點的電勢為_____值(填正負(fù)或零)+Q

-QMNO●A●B用等量電荷連線的中垂線的特點解題第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二特點:

等量異種點電荷的連線上,從正電荷到負(fù)電荷電勢越來越低,中垂線是一等勢面,因無窮遠處電勢為零,故O點(中點)電勢也為零,但O點的場強最大,沿中垂線移動電荷電場力不做功;等量同種點電荷的連線中點的場強最小為零,而電勢最高.第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二跟蹤練習(xí)2.如圖示,ab帶等量異種電荷,NM為ab連線的中垂線,現(xiàn)有一帶電粒子從M點以一定初速v0射出,開始的一段軌跡如圖中實線所示,不考慮粒子重力,則在飛越該電場的整個過程中該粒子帶負(fù)電該粒子的動能先增大后減小該粒子的電勢能先減小后增大該粒子運動到無窮遠處后速度的大小一定仍為v0NMab(ABCD)第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二跟蹤練習(xí)3:如圖示,P、Q是兩個電荷量相等的正點電荷,它們連線的中點是O,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用ＥＡＥＢφＡ

φＢ分別表示A、B兩點的場強和電勢,則A.ＥＡ一定大于ＥＢ,φＡ一定大于φＢB.ＥＡ不一定大于EＢ,,φＡ一定大于φＢC.ＥＡ一定大于ＥＢ,φＡ不一定大于φＢD.ＥＡ不一定大于ＥＢφＡ不一定大于φＢ●B●AOPQ(B)第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二例7.一個勻強電場的場強為104V/m,在平行電場的平面上畫半徑為10cm的圓,圓周上取三點A、B、C,如圖示,試問AB間的電勢差多大?B點電勢取作零時,C點電勢多大?將一個電子從B點移到C點處,電場力做多少功?是正功還是負(fù)功?ABC530103V-600V-600eV第十九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二例8.如圖示,A、B、C為勻強電場中的等腰直角三角形的三個頂點,已知Ａ、Ｂ、Ｃ三點的電勢分別為φA=15vφB=3vφC=-3v,試確定場強的方向ABCMN分析:在AC上取兩點M、N,使AM=MN=NC,盡管AC不是電場方向,但AM、MN、NC在場強方向的投影長度相等.由U=Ed得UAM=UMN=UNC(ΦA(chǔ)-φC)/3=6v,φN=3VφM=9V,B、N兩點等勢,E的方向與BN垂直思路:找等勢面,由等勢面確定場強的方向第二十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期二第五節(jié)電場強度與電勢差的關(guān)系例9.

如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點。已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：D點的電勢UD=

V.【答案