广东省广州市高中物理第一章电场第五节电势差与电场强度的关系课件粤教版选修3-1.ppt

第五节电势差与电场强度的关系 3 几种特殊电场的等势面 1 匀强电场 等势面是垂直于电场线的一族平面 2 点电荷的电场 等势面是以点电荷为球心的一族球面 3 等量异种点电荷的电场 两点电荷连线的中垂面为一个等势面 连线上 由正电荷到负电荷电势逐渐减小 中线上 各点电势相等且都等于零 4 等量同种点电荷的电场 等势面如图所示 连线上 中点电势最小中线上 由中点到无穷远电势逐渐减小 无穷远电势为零 等势面的应用 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 电场力 F qE 电势能的变化WAB qUAB 电场强度 E 电势差 UAB 第五节 场强和电势差的关系 第五节电势差和电场强度的关系 1 点电荷受到的电场力是多少 电场力做的功WAB又是多少 E 2 电场力做的功跟A B两点的电势差有什么关系 3 根据上面的结果 你能得到电场强度与电势差的关系吗 问 如果A B两点不在同一条电场线上 还能得出以上结论吗 试试看 意义 在匀强电场中 电场强度在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差 单位 电场强度的另一单位V m 请思考 沿什么方向的电势降落最快 你如何证明 D C 例 如下图 匀强电场电场强度为E A B的距离为d 则A B之间的电势差多大 C B间的电势差呢 若d 0 4m 370 UAB 2 4 103V 则场强E多大 场强与电势差的关系基本问题 练1 关于匀强电场中的电势差与场强的关系 正确的说法是 A 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B 电势降落最快的方向必定是场强方向C 沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等D 不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等 如图所示匀强电场E 100V m AB两点相距0 1m AB连线与电场线的夹角为60O 则AB两点的电势差为多少 ABCD 60 例2 P A B C D 练2 如图A B C D是匀强电场中一个正方形的四个顶点 A B C三点的电势分别为15V 3V 3V 则D点的电势多大 根据上述条件 作出该电场的电场线分布情况 例3 有两块平行金属板A B相隔6cm 接在36V的直流电源上 电源的负极接地 C点在两板间且到A板的距离为2cm 1 求A B两板间的场强大小和方向 2 问 C点的电势多高 B 0v C A 例4 如下图 b为a c的中点 a点电势为5V c点电势为3V 则b点的电势为 A 4VB 大于4VC 小于4VD 不能确定 a b c 1 如图所示为一匀强电场的三个等势面A B C 相邻两等势面之间距离为10cm 此电场的场强为 若B为零电势 求A C两点的电势 巩固练习 2 有一电场的等势面分布如图所示 一个质子进入电场向右运动 经过等势面a时质子的动能为500eV 那么它经过等势面e时动能多大 3 匀强电场中有A B C三点构成三角形 边长均为4cm 将一带电量的正电荷 不计重力 从A点移到C点 电场力做功为 若把同一电荷从A点移到B点 电场力做功也为 那么该电场的场强多大 巩固练习 A B C 等势面 如图所示 虚线a b和c是某静电场中的三个等势面 它们的电势分别为 和 一带正电粒子射入电场中 其运动轨迹如实线KLMN所示 由图可知 A 粒子从K到L的过程中 电场力做负功B 粒子从L到M的过程中 电场力做负功C 粒子从K到L的过程中 电势能增加D 粒子从L到M的过程中 动能减少 等势面 如图所示 三个等差等势面上有a b c d四点 若将一个正电荷由c经a移动到d电场力做正功W1 若由c经b移动到d电场力做正功W2 则 1 如图所示 a b c d为某电场中的等势面 一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动 由图可知 四个等势面电势Ua Ub Uc Ud由高到低的排列顺序是 带电粒子在M N两点中 电势能较大的是 点 能力提升 2 图一表示等量异种电荷P和Q形成的电场内的一簇等势面 求 1 P Q各带何种电荷 2 把q 10 7C的正点电荷从A移到B 电场力做多少功 3 把q从B移到C电场力做多少功 4 把q从C移到A电场力做多少功 5 q从A出发经过B和C回到A的过程中电场力对电荷做的总功为多少 3 如图所示 细线一端系着一个带电量为 q 质量为m的小球 另一端固定于O点 加一匀强电场后可使小球静止于图示位置 此时悬线与竖直方向夹角为 要使电场的场强最小 该电场场强的方向怎样 大小如何 垂直悬线斜向上方 P Q M N 1 如图 两个等量同种电荷 连线平分线上M N