電勢差與電場強度GIA

電勢差與電場強度GIA第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月電場的兩大性質(zhì)：

①力的性質(zhì)：

②能的性質(zhì)：

由電場強度描述可用電場線形象表示

由電勢、電勢差描述

可用等勢面形象表示

第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月電場力（F=Eq)電場強度（E）移動電荷q做功電勢能的變化WAB=qUAB電勢差（UAB=）電勢？第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月一、勻強電場中電場強度與電勢差的大小關(guān)系第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月問題一、如圖所示的勻強電場中，把一正點電荷q從A移到B若沿場強方向移動電荷,電場力做功大小如何？可以有幾種計算方法？你能得到什么結(jié)論？從力的角度：dABEＷ=FSAB

=qEd

①從能的角度：Ｗ=qUAB②由①

②

兩式得:

U=Ed

第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月問題二、在這個勻強電場中若不沿場強方向移動電荷？電場力做功大小如何？從力的角度：Ｗ=FSABCOS=qEd①d從能的角度：W=qUAB②①②兩式得:U=Ed第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月思考1：由U=Ed可以得到什么結(jié)論？式中的d指的是什么？該式子的適用條件是什么？①在勻強電場中，任意兩點間的電勢之差等于電場強度跟這兩點沿電場強度方向上的距離的乘積。d必須是沿著場強方向的距離這個式子只適用于勻強電場。第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月思考2：這個式子表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？

在勻強電場中，場強等于沿場強方向單位長度上的電勢差.E的單位為V/m第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月你能證明電場的單位：1V/m=1N/C嗎？-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/庫1米W=FS1牛·米1庫·米1牛1庫第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月討論：計算場強的三個計算公式有何區(qū)別第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電場強度的方向

與電勢變化的關(guān)系第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月這一規(guī)律用形象的語言描述：場強方向就是電勢降低最快的方向！A..BE.B′

結(jié)論：沿場強方向，在單位長度上的電勢差最大電勢降低方向的一定是場強方向嗎？第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例1.如圖，在勻強電場中的M、N兩點距離為2cm，兩點間的電勢差為5V，M、N連線與場強方向成60°角，則此電場的電場強度多大？解：根據(jù)，得=500V/m.第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例2、水平放置的彼此靠近的兩平行金屬板分別與電源的正負極相連接，兩極板分別與電源的正負極相連接，兩極板相距5cm，如圖所示，有一質(zhì)量為110-9kg、帶電量為-510-12C的帶電物體懸浮其中，若不計空氣浮力，要使帶電物體處于平衡狀態(tài)，則：（1）應(yīng)在兩極板上加多大的電勢差？（2）AB兩極板分別帶何種電荷，哪塊板的電勢高？高壓電源FG解：第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月實際應(yīng)用1：元電荷的測定——密立根油滴實驗根據(jù)密立根油滴實驗裝置：你能計算出油滴所帶的電荷量嗎？調(diào)節(jié)極板間電壓U恰好使某個油滴懸浮，則：因而，懸浮油滴的電荷量為：通過實驗，密立根發(fā)現(xiàn)所有油滴所帶電量都是元電荷的整數(shù)倍。第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月實際應(yīng)用2：靜電植絨第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例3、如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個頂點，某勻強電場的電場線平行于該三角形平面?，F(xiàn)將電荷量為10-8C的正點電荷從A點移到B點，電場力做功為3×10-6J，將另一電荷量為l0-8C的負點電荷從A點移到C點，克服電場力做功3×10一6J。（1）AB邊長為cm，求電場強度。（2）畫出該電場電場線ABCEd第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月②在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差相等。E結(jié)論：①在勻強電場中沿任意方向電勢變化都是均勻的（相同長度對應(yīng)的電勢差相同）AA’ＢＢ’問題討論：1、在勻強電場中沿一條直線上相等距離的兩點電勢差是否相同？2、在勻強電場中兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差是否相同第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例4、A、B、C三點是勻強電場中的三個點，各點的電勢分別是UA=-4V,UB=2V，UC=8V，試畫出該勻強電場的電場線分布示意圖？ACB總結(jié)：解決這類問題的方法是：（1）連接三點中電勢最高和最低的兩點，（2）在這條連線上找到與第三個點等勢的點，從而畫出一條等勢面，這樣可以確定電場線的分布D第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月練一練：如圖所示，ABCD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=40V,UB=10V，UC=0V在圖上畫出經(jīng)過A點的電場線和經(jīng)過D點的等勢面，由此可得D點的電勢UD為多少？ABDC第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)：1、勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系中大小關(guān)系：E=單位v/m

方向關(guān)系：電場方向即電勢降落最快的方向2、(1)在勻強電場中沿著任意方向電勢變化都是均勻的（相等長度對應(yīng)的電勢差都相等）

(2)在勻強電場中，相互平行，相等長度的線段兩端電勢差相等。3、用等分法解決求電勢的方法第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例5、某電場沿x方向的電勢分布如圖所示，則由圖可知下列說法中正確的是（）A、在0—x1之間不存在沿x方向的電場B、在0—x1之間存在著沿x方向的勻強電場C、在x1—x2之間存在著沿x方向的勻強電場D、在x1—x2之間存在著沿x方向的非勻強電場0x1x2XUU0第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例6：為使帶負電荷的點電荷q在一勻強電場中沿直線勻速地由A運動到B，必須對該電荷施加一個恒力F,如圖所示，若AB=0.4m,=37，q=-310-7C,F=1.510-4N，A點的電勢UA=100V,不計負電荷受的重力(1)在圖中用實線畫出電場線，用虛線畫出通過AB兩點的等勢線，并標明它們的電勢？(2)求q在由A運動到B的過程中電勢能的變化量BF第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例7、在勻強電場中，在恒定的外力（該力不是靜電力）作用下，把電荷量為q=610-6C的正電荷從M點移到N點，位移是10cm，電荷的動能減小了1.8×10-3J,已知M、N兩點間電勢差為UMN=300V,則在此過程中該力做的功為多少J，該電場的電場強度的最小值可能值為V/m？第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月3.如圖1-41所示為勻強電場中的一組等勢面，若A、B、C、D、相鄰兩點間的距離都是2㎝，則該電場的場強為

；到A點距離為1.5㎝的P點的電勢為

；該電場的場強方向為_____________________________。－10V010V

ABCDP600圖1-41577V/m-2.5V垂直等勢面斜向左上方

第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例2、如圖所示為某一電場的電場線，a、b、c為同一電場線上的三點，已知ab=bc，且a、c兩點的電勢分別為Ua=5V，Uc=3V，則b點的電勢可能為（）A、4.2VB、4.0VC、3.8VD、上述三個值都有可能abc第26頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月練一練：勻