电场强度和电势的关系

关于电场强度和电势的关系复习：电场强度、电势差、电势电场强度：电场中某一点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度电势差：把电荷从电场中的A点移到B点，电场力的功W与所移动的电荷量q的比值，叫做这两点的电势差。第2页,共29页，2024年2月25日，星期天电场强度电势差电场力功？第3页,共29页，2024年2月25日，星期天探究场强与电势差的关系dABE+UAB等势面第4页,共29页，2024年2月25日，星期天可以证明，在匀强电场中，沿电场强度方向，任意两点之间的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积：注意：适用条件：d电场强度与电势的关系匀强电场为两点沿电场线方向的距离（等势面间的距离）无直接关系第5页,共29页，2024年2月25日，星期天ABEαLLcosαC对公式中d的理解第6页,共29页，2024年2月25日，星期天电场强度在数值上等于沿场强方向距离为单位长度的两点间的电势差。匀强电场第7页,共29页，2024年2月25日，星期天【例题3】如图所示，在电场强度为E=2×103V/m的匀强电场中，有三点A、M和B，AM=4cm，MB=3cm，AB=5cm，且AM边平行于电场线，把一电量q=2×10-9C的正电荷从B点移到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为多少？【答案】W=－1.6×10-9(W)第8页,共29页，2024年2月25日，星期天【例题2】如图所示，一匀强电场中有一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度为

.V/m，到A点距离为1.5cm的P点的电势为

.V。【答案】第9页,共29页，2024年2月25日，星期天图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a.b两点的等势面的电势分别为40V、20V，那么ab连线的中点的电势值为：（）A等于30VB大于30VC小于30VD无法确定abc第10页,共29页，2024年2月25日，星期天比较：（1）（2）适用于所有电场单位：N/C适用于匀强电场单位：V/m（3）适用于真空中点电荷电场第11页,共29页，2024年2月25日，星期天问题分析：右图示，B、C、D是匀强电场中某一等势面的三个点，则AB、AC、AD这三条线段上单位距离电势降落的数值一样吗？（组织学生进行讨论）第12页,共29页，2024年2月25日，星期天匀强电场中电势差与电场强度之间的关系：U=Ed或者E=U/d（场强的另一个单位：V/m）（1）在匀强电场中，沿着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。（2）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，是描述沿电场线方向电势降落快慢的物理量（3）在匀强电场中，除等势线以外的其他任一条直线上电势降落都是均匀的。（4）沿着电场线的方向是电势降落最快的方向

第13页,共29页，2024年2月25日，星期天例题：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______V.ABCD分析：因为B、C两点的电势相等,故BC为一等势面,所以A、D也在一等势面上，ΦD=12V变化1.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.变化2.若Φc=0,其它条件不变，则ΦD=____V.第14页,共29页，2024年2月25日，星期天A12VB3VC-6VD?V因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势相等,即BD在同一等势面上，故为3VPE第15页,共29页，2024年2月25日，星期天A12VB3VCD0?VPQE第16页,共29页，2024年2月25日，星期天证明1V/m=1N/C-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/库1米W=FS1牛米1库米1牛1库第17页,共29页，2024年2月25日，星期天关系图电场力电场强度电势差电势电势能电场力的功电场力做功与路径无关第18页,共29页，2024年2月25日，星期天AB电场力方向与移动方向垂直电场线与等势面垂直电场线与等势面的关系第19页,共29页，2024年2月25日，星期天1、电场线与等势面垂直第20页,共29页，2024年2月25日，星期天2、沿电场线方向电势减少第21页,共29页，2024年2月25日，星期天3、电场线密（疏）的区域等势面密（疏）密疏第22页,共29页，2024年2月25日，星期天电场线与等势面的关系两个等量异种的点电荷第23页,共29页，2024年2月25日，星期天两个等量同种的点电荷电场线与等势面的关系第24页,共29页，2024年2月25日，星期天一个带电导体电场线与等势面的关系第25页,共29页，2024年2月25日，星期天4、等势面的特点：（1）在同一等势面上两点间移动电荷，电场力不做功。但电场力不做功，电荷不一定沿等势面移动。（2）电场线和等势面垂直，并由电势高的等势面指向电势低的等势面。（3）两个相邻等势面间的电势差是相等的，这样的等势面叫做等差等势面。等差等势面密（稀疏）的地方场强大（小）。（4）任何两个等势面都不相交。第26页,共29页，2024年2月25日，星期天【例题1】以下说法中正确的是：A.匀强电场中各处场强相等，电势也相等B.等势体内部各点电势相等，场强也相等C.沿电场线方向电场强度一定越来越小D.电势降低的方向就是电场强度的方向E.场强大的地方电势一定高F.同一等势面上各点电势相等，电场强度大小也一定相等G.场强为零的地方，电势也一定为零H.电势为零的地方，场强可能不为零【答案】H第27页,共29页，2024年2月25日，星期天３、如图所示，两块相对的平行金属板Ｍ、Ｎ与电池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远的一点Ｐ固定一个带正电的点