电场强度与电势差的关系

,电场强度与电势差的关系,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,电场的两大性质：,力的性质：,能的性质：,由由电场强度描述,可用电场线形象表示,电势、电势差,可用等势面形象表示,电场力（F=qE）,电势能的变化WAB=qUAB,电场强度（E）,电势差（UAB）,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？,结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积表达式：U=Ed或：E=U/d（d为沿场强方向上的距离）在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差注意：U=Ed和E=U/d的适用条件是：（1）匀强电场（2）d是沿场强方向的两点间的距离。单位关系：1V/m=1N/C,二、电势差与电场强度的关系,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,电场强度三个公式的区别：,区别,公式,公式含义,适用范围,是电场强度的定义式,任意电场,是真空中点电荷电场的场强计算公式,真空中点电荷电场,是匀强电场的场强的计算公式,匀强电场,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=2.4103V，求场强E？,场强与电势差的关系基本问题,例：如图所示有两块平行金属板A、B相隔6cm，接在36V的直流电源上，电源的正极接地，C点在两板间且到B板的距离为4cm。（1）求A、B两板间的场强大小和方向（2）以地为电势的零点，则C点的电势是多少？,解：（1）板间场强的大小：,B极板接电源正极，场强方向由B板指向A板,（2）B、C两点间电势差为：,故C点电势：,几种典型电场的等势面,二.电场线与等势面的关系,.O,二.电场线与等势面的关系1.电场线跟等势面垂直。（沿等势面移动电荷电场力不做功）2.沿着电场线的方向电势降低。3.电场线密的区域等势面密，（等势面密的区域场强大）电场线疏的区域等势面疏，（等势面疏的区域场强小）,二、电势与电场强度的关系,问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？,E大处一定高？,1.E大处不一定高；高处E不一定大,【结论】,问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,（若规定无穷远处为零电势点）,对O点：E=0，0,.O,对O点：=0，E0,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,E大处不一定高；高处E也不一定大,一、电势与电场强度的关系,电场强度与电势的关系:,1、E大处，,高，,高处，E大。,不一定,也不一定,2、E为零处，,为零，,为零处，E为零.,不一定,不一定,结论：场强与电势无直接关系.,总结:电势差与电场强度的关系,三、电势与电场强度的关系,E大处不一定高；高处E也不一定大,无直接关系,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,一、电势差与电场强度的关系,说明：,只适用于匀强电场,d：沿场强方向的距离,二、电场线与等势面的关系,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,P,U=Edcos60,A,B,C,D,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,找等势线，再作垂线,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,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,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？,300eV,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,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：,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