勻強場中電勢差與場強的關(guān)系

1、電場的兩大性質(zhì)：電場的兩大性質(zhì)： 力的性質(zhì)：力的性質(zhì)： 能的性質(zhì)：能的性質(zhì)： 由電場強度描述由電場強度描述 可用電場線形象表示可用電場線形象表示 由電勢、電勢差描述由電勢、電勢差描述 可用等勢面形象表示可用等勢面形象表示 問題一：電勢和場強的關(guān)系?無直接關(guān)系！無直接關(guān)系！問題二：電勢差和場強的關(guān)系?問題分析：問題分析：右圖示，某正電荷右圖示，某正電荷q q從勻強電場從勻強電場E E中由中由A A點點移動到移動到B B點，試分析點，試分析 A A、B B兩點間的電勢差跟場強兩點間的電勢差跟場強的關(guān)系。的關(guān)系。dEU 說明：說明：只適用于勻強電場只適用于勻強電場 d：沿場強方向的距離：沿場強方向的

2、距離 電勢差與電場強度的關(guān)系電勢差與電場強度的關(guān)系一、電勢與電場強度的關(guān)系一、電勢與電場強度的關(guān)系無直接關(guān)系無直接關(guān)系 二、電勢差與電場強度的關(guān)系二、電勢差與電場強度的關(guān)系 dEU 說明：說明： 只適用于勻強電場只適用于勻強電場 d：沿場強方向的距離：沿場強方向的距離 思考題：思考題：，這個式子，這個式子dUEEdU由由表示什么含義？從式子中可看出表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？的單位是什么？ 在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差每單位距離上的電勢差. E的單位為的單位為V/m （1 V/m=1 N/C ）有關(guān)于計算場

3、強的三個公式有關(guān)于計算場強的三個公式qFE （適用于任何電場）（適用于任何電場）2rQkE （只適用于點電荷）（只適用于點電荷）dUE （只適用于勻強電場）（只適用于勻強電場）問題分析：問題分析：圖示，圖示，B B、C C、D D是勻強電場中某一等是勻強電場中某一等勢面的三個點，則勢面的三個點，則ABAB、ACAC、ADAD這三條線段上單這三條線段上單位距離電勢降落的數(shù)值一樣嗎？位距離電勢降落的數(shù)值一樣嗎？結(jié)論結(jié)論(1)(1)在電場中沿著電場在電場中沿著電場線的方向電勢降落最快。線的方向電勢降落最快。 (2)在勻強電場中，在一條直線在勻強電場中，在一條直線上，相等距離二點間的電勢差上，相等距離

4、二點間的電勢差相等。相等。(3)(3)場強場強E E的大小描述沿電場的大小描述沿電場線方向電勢降落的快慢。線方向電勢降落的快慢。+右圖為點電荷周圍等勢面的分右圖為點電荷周圍等勢面的分布，布，人們習(xí)慣讓兩個相鄰的等人們習(xí)慣讓兩個相鄰的等勢面間電勢差相等勢面間電勢差相等，同學(xué)們想，同學(xué)們想想為什么間距不相等？想為什么間距不相等？ 若AB=BC，請同學(xué)們思考一下AB和BC的電勢差誰較大？ABC兩電荷量分別為兩電荷量分別為q1和和q2的點電荷固定在的點電荷固定在x軸上的軸上的O、M兩兩點，兩電荷連線上各點電勢點，兩電荷連線上各點電勢隨隨x變化的關(guān)系如圖所示，變化的關(guān)系如圖所示，其中其中C為為ND段電勢

5、最低的點，則下列說法正確的是（段電勢最低的點，則下列說法正確的是（）Aq1、q2為等量異種電荷為等量異種電荷 BC點的電場強度大小為點的電場強度大小為零零CNC兩點間場強方向沿兩點間場強方向沿x軸負(fù)方向軸負(fù)方向D將一正點電荷從將一正點電荷從N點移到點移到D點，電場力先做負(fù)功后做點，電場力先做負(fù)功后做正功正功B例例1:1:圖中圖中A A、B B、C C為勻強電場中的三點已知為勻強電場中的三點已知A A=12V=12V，B B=6V=6V，C C=-6V=-6V試在方框中做出該電場試在方框中做出該電場線的分布示意圖線的分布示意圖變式：變式：如圖中如圖中A A、B B、C C、D D是勻強電場中一正

6、方形是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知的四個頂點，已知A A、B B、C C三點的電勢分別為三點的電勢分別為A A=15V=15V，B B=3V=3V，C C=-3V=-3V。試由此可得。試由此可得D D點電勢點電勢 D D_V_V。例例2 2：如圖示，勻強電場中如圖示，勻強電場中A A、B B、C C三點的電勢三點的電勢分別為分別為A A=10V=10V，B B=6V=6V，C C=2V=2V，且，且A A、B B、C C分別為一邊長為分別為一邊長為1m1m的等邊三角形的頂點，試的等邊三角形的頂點，試求解下列問題：求解下列問題：（1 1）畫出該勻強電場的電場線大致方向；）畫出該勻強電場的電

7、場線大致方向；（2 2）求出該勻強電場的場強大小。）求出該勻強電場的場強大小。 變式：變式：圖中，圖中，A A、B B、C C三點都在勻強電場中，已知三點都在勻強電場中，已知ACBC ACBC ，ABC = 60ABC = 60，BC = 20cmBC = 20cm，把一個電，把一個電量量q = 1.0q = 1.010105 5C C的正電荷從的正電荷從A A移到移到B B，電場力做功，電場力做功為零；從為零；從B B移到移到C C，電場力做功為，電場力做功為1.731.7310103 3J J，則該勻強電場的場強大小和方向是則該勻強電場的場強大小和方向是A A、866V/m866V/m，垂

8、直，垂直ACAC向上向上 B B866V/m866V/m，垂直，垂直ACAC向下向下C C1000V/m1000V/m，垂直，垂直ABAB斜向上斜向上 D D1000V/m1000V/m，垂直，垂直ABAB斜向下斜向下D7.5103 1.1.如圖，如圖，a a、b b是勻強電場中的兩點已知兩點間的是勻強電場中的兩點已知兩點間的距離為距離為0.4m0.4m，兩點的連線與電場線成，兩點的連線與電場線成3737角，兩角，兩點間的電勢差點間的電勢差UabUab=2.4=2.410103 3V V，則勻強電場的場，則勻強電場的場強大小為強大小為E=_V/mE=_V/m，把電子從，把電子從a a點移到點移

9、到b b點電點電場力做功場力做功W=_JW=_J，電子的電勢能將，電子的電勢能將_(_(填填“增大增大”、“減少減少”或或“不變不變”) )-3.8410-16 增大增大 練習(xí)2 2、如圖的勻強電場中，如圖的勻強電場中，ab=4cm, bcab=4cm, bc=10cm, b=10cm, b、c c兩點連線與場強方向成兩點連線與場強方向成6060夾角，將夾角，將q=2q=21010-8-8C C的點電荷從的點電荷從a a點移到點移到b b點時，電場力做功點時，電場力做功8 81010-5-5J ,J ,則將則將q q由由b b移到移到c c，電場力做功為，電場力做功為_J_J，bcbc間間電勢

10、差為電勢差為_V_V如如b b點電勢為零，則點電勢為零，則a a點電勢為點電勢為_V_V，c c點電點電勢為勢為_V_V。3 3、如圖所示，在勻強電場中，有如圖所示，在勻強電場中，有A A、B B兩點，它們兩點，它們間距為間距為2cm 2cm ，兩點的連線與場強方向成，兩點的連線與場強方向成6060角。角。將一個電荷量為將一個電荷量為2 210105 5C C的電荷由的電荷由A A移到移到B B，其電，其電勢能增加了勢能增加了0.1J0.1J。則：。則：（1 1）在此過程中，電場力對該電荷做了多少功？）在此過程中，電場力對該電荷做了多少功？（2 2）A A、B B兩點的電勢差兩點的電勢差U U

11、ABAB為多少？為多少？（3 3）勻強電場的場強為多大？）勻強電場的場強為多大？4 4、如圖，在勻強電場中，如圖，在勻強電場中，a a、b b兩點連線與電場兩點連線與電場線成線成6060o o角。將正電荷由角。將正電荷由a a點移到點移到b b點，電場力做點，電場力做正功，可以判定電場線的方向是正功，可以判定電場線的方向是_（填斜（填斜向上或斜向下）。如果向上或斜向下）。如果abab相距相距0.20m,0.20m,場強為場強為2 210103 3N/C,N/C,正電荷的電量為正電荷的電量為4 41010-4-4C,C,則從則從a a到到b b電荷的電勢能變化了電荷的電勢能變化了_J._J.5

12、5、場強為場強為E E方向豎直向下的勻強電場中的豎直方向豎直向下的勻強電場中的豎直平面內(nèi)，有一絕緣的光滑半圓形軌道如圖平面內(nèi)，有一絕緣的光滑半圓形軌道如圖9 9所示，所示，在軌道最高點在軌道最高點A A處有一質(zhì)量為處有一質(zhì)量為m m，電量為，電量為q q的帶正的帶正電的小球，由靜止開始滑下，小球經(jīng)過最低點電的小球，由靜止開始滑下，小球經(jīng)過最低點B B時，對軌道壓力的大小為時，對軌道壓力的大小為 。AB7 7、如圖如圖, ,在勻強電場中有在勻強電場中有a a、b b、c c三點構(gòu)成一直角三點構(gòu)成一直角三角形。三角形。acac垂直于電場線，垂直于電場線，abab長長40cm40cm，電場強度為，電場強度為2 210105 5N/CN/C?，F(xiàn)將一個電子由。現(xiàn)將一個電子由b b點移至點移至a a點，電場力點，電場力做了做了_的功，如果從的功，如果從a a點移至點移至c c點，電場力做點，電場力做功為功為_8 8、如圖，平行直線表示電場線，但沒有標(biāo)明方向，如圖，平行直線表示電場線，但沒有標(biāo)明方向，帶電量帶電量+1+11010-2-2C C的微粒在電場中受電場力作用，的微粒在電場中受電場力作用，由由A A點移到點移到