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课件网) 一、上节回溯 1．电势差 2．电势差与静电力做功的关系 3．等势面 4．等势面的特点 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 问题引入 如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。下图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。电场线密集的地方等势线也密集，电场线稀疏的地方等势线也稀疏，这是为什么？电势差与电场强度之间存在着怎样的联系？ 电场强度属于电场“力的性质”，而电势差属于电场“能的性质”，那么什么物理量是和“力”与“能”都有联系的呢？ 思 考 ———功”，做功必须有力，而做功又伴随着能量的变化。 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 静电力做功 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 在电场强度为 E 的匀强电场中，将电荷量为 q 的电荷从 A 点移动到 B 点，静电力做功是多少？A、B两点间的电势差为UAB 。 A B d E q WAB＝F |AB|＝qE |AB|＝qEd； WAB＝ EpA－ EpB ；WAB＝qφA –qφB＝q(φA－φB)＝qUAB WAB＝ qEd ＝qUAB 通过“功”这个媒介我们推导出了，电势差与电场强度的关系： UAB＝Ed 即：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。 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 电势差与电场强度的关系 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 如图所示，如果，A、B两点不在同一条直线上，上述结论还成立吗？ A B d E q l θ 思 考 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 如图所示，如果，A、B两点不在同一条直线上，上述结论还成立吗？ A B d E q l 成立，静电力做功WAB＝qE cos θ |l|＝qEd，UAB＝，UAB＝Ed 。 θ 思 考 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 电场强度的另一种表达方式 电势差与电场强度的关系： UAB＝Ed 这个公式变形：E＝ 物理意义：在匀强电场中，电场强度的大小，等于两点间的电势差与这两点沿电场线方向的距离之比。 这个公式只适用于匀强电场，但是在非匀强电场中也有意义，它表示两点间的平均电场强度。 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 电场强度的另一种表达方式 思考一开始的问题，为什么电场线越密集的地方，等势线也密集。 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 电场强度的单位 根据公式：E＝，可以得到电场强度新的单位：V/m； 那么“N/C”与“V/m”相同吗？ 相同，因为 1 V＝1 J/C ，1 J＝1 N·m ，1 V＝1 N·m/C，所以： 1 V/m＝1 N·m/C·m＝1 N/C 二、知识讲解———电势差与电场强度的关系 例题： 如图所示，真空中平行金属板 M、N 之间的距离 d 为 0.04 m ，有一个 2×10-15 kg 的带电粒子位于 M 板旁，粒子的电荷量为 8×10-15 C，给两金属板加 200 V 直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力大小。 （2）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。 （3）如果两金属板距离增大为原来的 2 倍，其他条件不变，则上述两个问题的答案又如何？ U M N + ＋ － 解：(1)两金属板间的电场强度 E＝，带电粒子所受的静电力 F＝Eq，则有：F＝Eq＝＝ N＝4×10-11 N (2)静电力远大于重力 2×10-14 N ，因此重力可以忽略不计。 带电粒子运动的加速度 a＝设带电粒子到达 N 板时的速度为 v。根据匀变速直线运动的速度与时间的关系有 v2＝2ad，则： v＝＝ m/s＝40 m/s (3)当 d′＝2d时，E′＝＝，F′＝E′q＝，a′＝＝则： v′＝＝ ＝v＝40 m/s 两金属板距离增大为原来的两倍，静电力大小变为2×10-11 N，带电粒子到达 N板时的速度仍为 40 m/s 。 (3)当 d′＝2d时，E′＝＝，F′＝E′q＝，a′＝＝则： v ... ...
