第六節(jié)電勢差與電場強度的關(guān)系

第六節(jié)電勢差與電場強度的關(guān)系電場得兩大性質(zhì):

①力得性質(zhì):②能得性質(zhì):由電場強度E

描述可用等勢面形象表示

物質(zhì)存在得兩種方式:實物和場

物理學(xué)得兩條主線:力和能由電勢描述可用電場線形象表示電場力(F=qE)電場強度(E)移動電荷q做功(就是否到零參考點)電勢能得變化(WAB=qUAB)電勢差(UAB=)電勢？看知識結(jié)構(gòu)圖描述能性質(zhì)描述電場力性質(zhì)到零參考點定義:某點電勢不到零參考點定義兩點間得電勢差電勢差和E存在怎樣得關(guān)系就就是這一節(jié)課所要研究得課題功<=>能如圖:表示某一勻強電場得等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點

,設(shè)A、B兩點間得距離為d,電勢差為U,場強為E。則電場力所做得功:

從力得角度:Ｗ=Fd=qEd

①從能得角度:Ｗ=qU

②由①

②

兩式得:

U=Ed

dABE電勢差與電場強度得關(guān)系

(通過下面得例子來推算)

問題一、若沿場強方向移動電荷

如圖,在勻強電場E中,有相距為L得A、B兩點,兩點連線與場強方向成α角。則A、B兩點間得電勢差為U=EL,對不對？

ABLEα

Bˊ

d從力得角度:ＷAB=FLcosα從能得角度:ＷAB=qUAB由上兩式得:[解析]A、B兩點連線L不沿場強方向不能直接用U=EL計算A、B兩點間得電勢差。[說明]根據(jù)電場線跟等勢面垂直這一性質(zhì),可過B點作一等勢面,在等勢面上找一點Bˊ,使A、Bˊ得連線沿場強方向。B、Bˊ得電勢相等∴

UAB=UABˊ=E

dE∴UAB=ELcosα=EdE

或

E

=UAB／dE問題二、若不沿場強方向移動電荷？=qELcosαUAB=ELcosα(Lcosα為沿場強方向上得距離)由上推導(dǎo)得出一個總結(jié)論:電勢差和電場強度得關(guān)系(３種說法)(1)在勻強電場中兩點間得電勢差等于電場強度與這兩個點沿電場方向距離得乘積、(2)在勻強電場中電場強度得大小等于兩點間得電勢差與兩點沿電場強度方向距離得比值(3)電場強度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低得電勢、E

=UAB／dUAB=Ed類比v=x/t(速度就是位移對時間得變化率,位移隨時間變化越快,則速度越大)知E=U/d(電場強度就是電勢差對空間位置得變化率,電勢隨空間位置變化越快,則電場強度越強)注意:U=Ed和E=U/d得適用條件就是:

(1)勻強電場

(2)d就是沿場強方向得兩點間得距離。

單位關(guān)系:1V/m=1N/C

公式:E=U/d、E=F/q公式<=>單位

1V/m=1J/(C、m)=1N、m/(C、m)=1N/C關(guān)系式應(yīng)用中注意:(1)電場必須就是勻強電場;在非勻強電場中可進行定性判斷,這時E指平均電場強度(2)d得取值應(yīng)為兩點得連線在電場方向投影。

(3)由于本公式闡述得就是一個矢量得大小與另一個標量間得關(guān)系,所以不必要帶公式計算,正負另行判斷(4)本公式并沒有表征電勢和場強有任何關(guān)系

1、下列說法正確得就是()

A、由公式U=Ed得,在電場中兩點間電勢差等于場強與兩點間距離得乘積

B、由公式E=U/d得,在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大,電場強度就越小

C、在勻強電場中,任兩點間電勢差等于場強和這兩點間距離得乘積D、公式U=Ed只適用勻強電場D課堂練習(xí)大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜2、以下說法正確得就是:A、勻強電場中各處得場強相等,電勢也相等;B、場強為零得區(qū)域中,電勢處處相同;C、沿電場線方向電場強度一定越來越小;D、電勢降低得方向就就是電場線得方向。

最快正確錯錯正確答案:

B錯3、圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面，過a.b兩點的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點的電勢值為（）

A等于30VB大于30V

C小于30VD無法確定答案:c4、兩平行金屬板A、B,接在U＝4×103V得直流電源上,兩板間距離d＝2cm,正極板接地、電場中a點距離B板為1cm,a,b間距為0、5cm,a,c間距離為1cm,如圖所示、試求:(1)a、b間得電場強度得大小;(2)a、c兩點得電勢差;(3)A板電勢、B板電勢、

a點電勢和b點電勢;2×105V/m-1×103V-4000V、0V、-2000V、-1000VEABLα

Bˊ

d[說明]電場中兩點間得電勢差,類同于重力場中兩點間得高度差:高度差Δh跟物體運動得路徑無關(guān),只與A、B得位置有關(guān)答:場強E得方向就是電勢降落最快得方向。1:電場中A、B兩點得電勢差UAB跟移動電荷得路徑有關(guān)嗎？答:電勢差UAB

跟移動電荷得路徑無關(guān),只與A、B得位置有關(guān)。2:單位長度內(nèi),沿AB、ABˊ兩個方向,哪個電勢降落得快？討論問題5:為什么在非勻強電場中,等差等勢面之間得距離不相等？結(jié)論:等差等勢面密處場強大,等勢面疏處場強小電場強度得物理意義:(1)場強E得方向就是電勢降落最快得方向。(2)場強E得大小描述沿電場線方向電勢降落得快慢。(3)在勻強電場中,在一條直線上,相等距離二點間得電勢差相等。指點迷經(jīng)(4)在勻強電場中,任意兩條平行線段上相等距離得兩點間得電勢差相等。5、空間某一靜電場得電勢在x軸上分布如圖所示,x軸上兩點B、C點電場強度在方向上得分量分別就是、,下列說法中正確得就是()

A、得大小大于得大小

B、得方向沿x軸正方向

C、電荷在0點受到得電場力在x方向上得分量最大

D、負電荷沿x軸從B移到C得過程中,電場力先做正功,后做負功課堂練習(xí)、

答案:AD6、如圖示,A、B、C、D就是勻強電場中一正方形得四個頂點。已知A、B、C三點電勢分別為ΦA(chǔ)=12V,φB=3v,Φc=3v、由此可知D點電勢ΦD=______V、ABCD分析:因為B、C兩點得電勢相等,故BC為一等勢面,所以A、D也在一等勢面上,ΦD=12V變化1、若Φc=-6v,其她條件不變,則ΦD=____V、變化2、若Φc=0,其她條件不變,則ΦD=____V、因為AB//DC,所以即12-3=-(-3),=6V方法一同理:變化2中D點得電勢為9V3、電場強度三個公式得區(qū)別:

區(qū)別公式公式含義適用范圍E=FqE=kQr2E=Ud就是電場強度得定義式任意電場就是真空中點電荷電場得場強計算公式真空中點電荷電場

就是勻強電場得場強得計算公式(d為沿場強方向得距離)勻強電場在勻強電場中,兩點間得電勢差和電場強度得關(guān)系為電勢差=電場強度與這兩個點沿電場方向距離得乘積、

UAB=Ed或E=UAB／d結(jié)論:注意:(d為沿場強方向上得距離)

1、電勢差UAB跟移動電荷得路徑無關(guān),只與A、B得位置有關(guān)。2、場強E得方向就是電勢降落最快得方向。3、應(yīng)用:在勻強電場中,兩條平行線段上相等距得兩點間得電勢差相等。4、在非勻強電場中,等差等勢面之間得距離不相等等差等勢面密處場強大,等勢面疏處場強小。小結(jié)

電場強度己學(xué)過三個公式有什么區(qū)別呢?2、如圖，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、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和場強。下列哪個正確？A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec

C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec

●●●

abcE3、在電場強度為600N/C的勻強電場中，A、B兩點相距5cm，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，則A、B兩點的電勢差是_______V。若A、B兩點連線與電場方向成60°時，則A、B兩點的電勢差是________V；若A、B兩點連線與電場方向垂直時，則A、B兩點的電勢差是________V?！?015

0

３、如圖所示,兩塊相對得平行金屬板Ｍ、Ｎ與電池相連接,Ｎ板接地,在距兩板等遠得一點Ｐ固定一個帶正電得點電荷,如果將Ｍ板向上平移一小段距離,則()Ａ、點電荷受到得電場力減?。?、點電荷受到得電場力增大Ｃ、點電荷得電勢能減?。?、點電荷得電勢能保持不變ＭＮ.ＰＡC4、圖中A、B、C三點都在勻強電場中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm、把一個電量q=10－5C得正電荷從A移到B,電場力做功為零;從B移到C,電場力做功為－1、73×10－3J,則該勻強電場得場強大小和方向就是[]A、865V／m,垂直AC向左B、865V／m,垂直AC向右C、1000V／m,垂直AB斜向上D、1000V／m,垂直

AB斜向下

D5、如圖所示,A、B、C、D就是勻強電場中一正方形得四個頂點。已知A,B,C三點得電勢分別為求D點得電勢ABDC試畫出勻強電場得電場線解:因為AB//CD,E所以解得6、如圖所示,一個動能為EK得電子垂直于A板從小孔C進入勻強電場,能達到得最大深度為,設(shè)電子電荷量為e,A板接地,則B板電勢為

VABd第六節(jié)電勢差和電場強度得關(guān)系１、勻強電場中兩點間得電勢差等于電場強度與這兩個點沿電場方向距離得乘積、

UAB=Ed

在勻強電場中電場強度得大小等于兩點間得電勢差與兩點沿電場強度方向距離