第六节 电势差与电场强度的关系(好)

1、6 6电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系电场的两大性质：电场的两大性质： 力的性质：力的性质： 能的性质：能的性质： 由电场强度描述由电场强度描述 可用电场线形象表示可用电场线形象表示 由电势、电势差描述由电势、电势差描述 可用等势面形象表示可用等势面形象表示 一、探究电势与电场强度的关系问题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定高？：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？反之又如何呢？ E E大处大处一定高一定高 E E大处大处一定低一定低E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E不一定大不一定大 一、探究电势与电场强度的关系E大处不一定高；高处E也不一定大问题问题

2、2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？之又如何呢？ （若规定无穷远处为零电势点（若规定无穷远处为零电势点 ）.O O对对O O点：点：E=0E=0， 0 0 .O O对对O O点：点： =0 =0，E 0 E 0 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为不一定为零零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系qWUABABqABqE/ABE 若用若用d d表示表示A A、B B沿场强方向上的距离，沿场强方向上的距离， 则：则：dEU 说明：说明： 只适用于匀强电场只适用于匀强电场, ,也可在非匀强电场中作

3、也可在非匀强电场中作定性分析定性分析. . d d：沿场强方向的距离：沿场强方向的距离 dEAB6060 例例1 1：如图，在匀强电场中的如图，在匀强电场中的M M、N N两点距离为两点距离为2 cm2 cm，两点间的电势差为两点间的电势差为5 V,5 V,M M、N N连线与场强方向成连线与场强方向成6060角，角，则此电场的电场强度多大？则此电场的电场强度多大？ E EM M. . .N N解：解：根据根据 ，得：，得： dUE 060cosMNUE2110252）（mV /500：由：由 表明：表明： 在匀强电场中，场强在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差在数值上

4、等于沿场强方向每单位距离上的电势差. . dUEEdU电场强度的方向是电势降低最快的方向电场强度的方向是电势降低最快的方向. .电势差和电场强度的区别电势差和电场强度的区别电场电场强度强度电势差电势差物理意义物理意义描述电场描述电场力的特征力的特征描述电场描述电场能的特征能的特征矢（标）量矢（标）量物理公式物理公式单位单位E=F/qU=W/q矢量矢量标量标量V/mV证明证明1V/m=1N/C- = - = - = -1伏伏1米米U=W/q1焦焦/库库1米米W=FS1牛米牛米1库米1牛牛1库库三电场强度三个公式的区别：三电场强度三个公式的区别： 区别区别公式公式公式含义公式含义 适用范围适用范围

5、 E = FqE = kQr2E =Ud是电场强度的定义式是电场强度的定义式 任意电场任意电场 是真空中点电荷电场的场是真空中点电荷电场的场强计算公式强计算公式 真空中点电荷真空中点电荷电场电场 是匀强电场的场强的计算公式是匀强电场的场强的计算公式 （d为沿场强方向的距离）为沿场强方向的距离）匀强电场匀强电场 小结小结一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E也不一定大也不一定大 无直接关系无直接关系 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为不一定为零零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 dE

6、U 三、比较三、比较q qr r2 2 E=U/d:E=U/d: 1. 1. 对公式对公式E=UE=UBABA/d/d的理解的理解, , 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) ( ) A.A.此公式适用于计算任何电场中此公式适用于计算任何电场中A A、B B两点间的电势差两点间的电势差B.AB.A、B B两点间的距离越大，则这两点间的电势差越大两点间的距离越大，则这两点间的电势差越大C.C.公式中的公式中的d d是指是指A A、B B两点间的距离两点间的距离D.D.公式中的公式中的d d是指匀强电场中是指匀强电场中A A、B B两个等势面间的距离两个等势面间的距离D D当当 堂堂 训训 练练

7、2.2.一个点电荷，从静电场中的一个点电荷，从静电场中的a a点移到点移到b b点，其电势能点，其电势能的变化为零，则的变化为零，则 A Aa a、b b两点的场强一定相等两点的场强一定相等B B该点电荷一定沿等势面移动该点电荷一定沿等势面移动C C作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的的D Da a、b b两点的电势一定相等两点的电势一定相等 D D3.3.下列说法正确的是下列说法正确的是: ( ): ( )A.A.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积乘积. .B.B.沿电场线方向沿电场线方向,

8、,任何相同距离上的电势降落可任何相同距离上的电势降落可能相等。能相等。C.C.电势减小的方向必为场强的方向。电势减小的方向必为场强的方向。D.D.在相同距离的两点上在相同距离的两点上, ,电势差大的其场强也大电势差大的其场强也大. .B B 4. 4.图图1 1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中图中a a处运动到处运动到b b处，对于处，对于a a、b b两点以下判断中正确的两点以下判断中正确的是是 A A电荷从电荷从a a到到b b，运动的加速度变小，

9、运动的加速度变小B B电荷在电荷在b b处的电势能大处的电势能大C Cb b处的电势高处的电势高D D电荷在电荷在b b处的速度小处的速度小 BD5.5.如图所示，若如图所示，若a a、b b之间距离等于之间距离等于b b、c c之间之间距离，则距离，则a a、b b间的电势差间的电势差U U1 1和和b b、c c间电势差间电势差U U2 2的大小关系是的大小关系是( )( )21UU 21UU 21UU A AB BC CD D不能确定不能确定B6 6、在电场强度为、在电场强度为600 N/C600 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相两点相距距5 cm5 cm，若，若A

10、 A、B B两点连线是沿着电场方向时，则两点连线是沿着电场方向时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_ V_ V。若。若A A、B B两点连线与电场方两点连线与电场方向成向成6060角时，角时， 则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若若A A、B B两点连线与电场方向垂直时，则两点连线与电场方向垂直时，则A A、B B两点的电两点的电势差是势差是_V_V。303015150 07 7、两块相同的金属板、两块相同的金属板A A、B B水平地平行放置，两板的水平地平行放置，两板的正对面相距正对面相距30cm30cm，A A、B B板分别跟电源的正、负极相连板分别跟电源

11、的正、负极相连接，电源的电压为接，电源的电压为60V60V，如图所示，求：，如图所示，求：（1 1）两板间电场的场强的大小和方向。）两板间电场的场强的大小和方向。（2 2）若）若A A板接地，则板接地，则B B板电势为多大？板电势为多大？（3 3）若）若C C点离点离A A板的距离板的距离10cm,D10cm,D点离点离B B板的距离为板的距离为15cm,15cm,则则C C、D D两点间的电势差为多少？两点间的电势差为多少？AB.D(1)200V/m(1)200V/m；向下；向下(2)-60V(2)-60V(3)10V(3)10V8.8.图中图中A A、B B、C C三点都在匀强电场中，已知三点都在匀强电场中，已知ACACBCBC，ABC=60ABC=60，BC=20cmBC=20cm把一个电量把一个电量q=10q=105 5C C的正电荷的正电荷从从A A移到移到B B，电场力做功为零；从，电场力做功为零；从B B移到移到C C，电场力做功，电场力