物理等势面电场与电势梯度的关系省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,8-5 等势面 电场与电势梯度关系,点电荷等势面,1.,等势面,在静电场中，电势相等点所组成面称为等势面。,1.1 经典等势面,电势沿电场线方向衰减,第1页,1,电偶极子等势面,+,第2页,2,平行板电容器电场等势面,+,+,+,+,+,+,+,+,+,第3页,3,沿等势面移动电荷，电场力不作功,即,电力线与等势面垂直。,q,0,在等势面上移动,E,d,l,与,成,角。,E,d,l,q,0,1.2 等势面与电场线关系,E,d,l,S,第4页,4,等势面画法要求：相邻两等势面之间电势间隔相等。,U,U+,U,U+2,U,U+3,U,（3）,等势面,稠密处,电场强度大,等势面越密电势改变越快,（当要求相邻两等势面电势差为定值）,电场强度大,第5页,5,静电场中电场线与等势面关系,电场线与等势面处处正交，指向电势降低方向.,沿等势面移动电荷，电场力不作功。,电场强处等势面较密，电场弱处等势面较稀。,第6页,6,实际问题中经常先由试验测得等势面分布，再经过电场线与等势面关系得出电场线分布。,作心电图时人体等势面分布,电偶极子电场线和等势面,第7页,7,2.,场强与电势微分关系 电势梯度,2.1 电势梯度,在电场中任取两相距很近等势面1和2，,1,U,U,+d,U,2,P,1,n,P,2,P,3,电势分别为,U,和,U,+d,U,，且d,U,0,等势面1上,P,1,点单位法向矢量为,n,与等势面2正交于,P,2,点。,在等势面2任取一点,P,3,，设,则,第8页,8,U,+d,U,1,U,2,P,1,P,2,P,3,定义电势梯度,方向与等势面垂直，并指向电势升高方向。,其量值为该点电势增加率最大值。,第9页,9,电荷,q,从等势面1移动到等势面2，电场力作功,电场力作功等于电势能降低许,写成矢量形式,1,U,2,P,1,P,2,P,3,U,+d,U,n,E,2.2 电势梯度与电场强度关系,（负号：电场线指向电势降低方向）,第10页,10,在直角坐标系中,第11页,11,例.计算均匀带电圆环轴线上电场。,X,o,p,x,R,r,解：,P,点电势,P,点电场,与用叠加原理得到结果一致。,E,2.3 场强与电势梯度关系应用,电势叠加为标量叠加，故可先算出电势，再应用场强与电势梯度关系算出场强。,第12页,12,例2 计算均匀带电圆盘轴线上电场。,p,O,与用叠加原理得到结果一致。,x,解：,R,第13页,13,小结,一.静电场环路定理：,静电场强沿任意闭合路径线积分为零.反应了,静电场是保守力场，是有势场,。,二.电势、电势能、电势差,电 势：,电势差：,电势能：,第14页,14,三.电势计算（两种基本方法）,1,.场强积分法（由定义求）,选取零势点标准：使场中电势分布有确定值,2,.叠加法,1,将带电体划分为电荷元,3,由叠加原理：,2,选零势点，写出 在场点电势,第15页,15,给出又一个求 方法：,四.电场强度与电势关系,第16页,16,五.经典带电体电势分布,3.,均匀带电圆环轴线上电势分布：,1.,点电荷 场中电势分布：,2.,均匀带电球面场中电势分布：,第17页,17,