16电势差与场强的关系.pptx

6、电势差与电场强度的关系一、场强和电势差 1电电场场强强度度E描描述述了了电电场场具具有有力力的的性性质质，电电势势差差U描描述述了了电电场场具具有有能能的的性质，性质，E是矢量，是矢量，U是标量是标量2E和和U描描述述电电场场的的角角度度虽虽不不同同，但但作作为为反反映映同同一一电电场场的的两两个个物物理理量量，存存在在着一定的联系着一定的联系电场力（电场力（F=Eq）电势能的变化电势能的变化 WAB=qUAB电场强度（电场强度（E）电场力对电荷电场力对电荷q做功做功?电势差（电势差（UAB）我们来看：我们来看：二、电势差与电场强度的关系 n我们以匀强电场为例来确定我们以匀强电场为例来确定E和和U的关系的关系.如图所示，设在匀强电场如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为中，有一电荷量为q的的带正电粒子在电场力作用下由带正电粒子在电场力作用下由A点移到点移到B点，则电点，则电场力做功，场力做功，A、B间电势差为间电势差为UAB，相距，相距l，AB与与场强方向的夹角为场强方向的夹角为 从力的角度来看，从力的角度来看，从能的角度来看，从能的角度来看，由此可得：由此可得：即即:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿 电场线方向的距离的乘积。电场线方向的距离的乘积。（其中其中d是沿电场强度方向是沿电场强度方向A、B间的距离间的距离）所以，在匀强电场中所以，在匀强电场中：（1）在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距 离上的电势差（2）适用条件：匀强电场，而且沿着场强的方向，即式中 的d是沿场强方向两点间的距离（3）场强的单位Vm和NC是一致的，1Vm1NC注意：在非匀强电场中，注意：在非匀强电场中，E和和U也有一定的关系，但不像也有一定的关系，但不像 在匀强电场中的关系式那么简单在匀强电场中的关系式那么简单或或思考与讨论n电场强度的另一个单位：伏每米（V/m),这个单位与前面学过的单位牛每库（N/C)相同。请证明:1V/m=1N/C例题：例题：关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正 确的说法是（确的说法是（）A任意两点间的电势差等于场强和这两点间任意两点间的电势差等于场强和这两点间 距离的乘积距离的乘积B电势降落的方向必定是场强方向电势降落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沿电场线方向任意相同距离的两点间的电 势差必相等势差必相等D不沿电场线方向任意相同距离的两点间的不沿电场线方向任意相同距离的两点间的 电势差不可能相等电势差不可能相等C课堂训练课堂训练1 1、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两点相距两点相距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是沿着电场两点连线是沿着电场方向时，则方向时，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两点连线与电场方向成两点连线与电场方向成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两两点连线与电场方向垂直时，则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。03015.C C 60 例：如图，在匀强电场中的例：如图，在匀强电场中的A A、B B 两点距离为两点距离为2 2 cmcm，两点间的电势差为，两点间的电势差为5V,5V,A A、B B 连线与场强方连线与场强方向成向成6060角，则此电场的电场强度多大？角，则此电场的电场强度多大？E A.B解：解：根据根据 ，得：，得：课堂训练课堂训练2 2、如图所示，在场强为、如图所示，在场强为E E4.0104.0103 3 N/C N/C的匀强电场中有相距的匀强电场中有相距5cm5cm的的A A、B B两点，两点，两点连线与电场强度成两点连线与电场强度成3030角。求角。求A A、B B两点间的电势差。两点间的电势差。小结：小结：1、的物理意义是：的物理意义是：匀强电场中两匀强电场中两 点间的电势差等于电场强度与这点间的电势差等于电场强度与这两点间沿两点间沿 电场线方向的距离电场线方向的距离的乘积。的乘积。2、的物理意义是：电场强度的大的物理意义是：电场强度的大 小等于两点间的电势差与这小等于两点间的电势差与这两点间沿电场两点间沿电场 线方向的距离线方向的距离的比值。的比值。E=UAB/d思考与讨论思考与讨论五五五五.等势面等势面等势面等势面电场中电势相等的点构成的曲电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。面叫做等势面。【约定约定约定约定】为了使等势面能够反映电场的为了使等势面能够反映电场的强弱，通常使相邻等势面之间的电强弱，通常使相邻等势面之间的电势差相等。势差相等。等势面的性质等势面的性质等势面的性质等势面的性质1.沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。沿着等势面移动电荷时，电场力所作的功为零。2.在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。在任何静电场中电场线与等势面是互相垂直的。3.等势面愈密等势面愈密(即间距愈小即间距愈小)的区域，场强愈大。的区域，场强愈大。