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课件网) 第十章 静电场中的能量 第3节 电势差和电场强度的关系 02 03 01 U与E的关系 φ与E的关系 第3节 电势差和电场强度的关系 目录 CONTENTS 匀强电场场强E 04 新课引入：电场的两个基本性质是什么？ > +Q + + + + + + + + q + FA q + FB A B EPA EPB O 参考点 1.力的性质： 2.能的性质： 试探电荷在电场中必受力. 试探电荷在电场中拥有能. 电场 电场力F 场强E 电势差UAB 电势φ 电势能EP 第一部分 电势与场强的关系 一、φ与E的关系 EA>EB φA>φB φA<φB A B A B EA>EB 1. E大φ不一定高；φ高E不一定大 思考1：判断A、B两点电势φ的高低和场强E的大小？ φA=0 EA=0 EA= 0 φA=0 思考2：以无穷远为参考点，判断A的电势φ和场强E A A 2. E为零,φ不一定为零；φ为零,E不一定为零 一、φ与E的关系 1. E大φ不一定高；φ高E不一定大 3.φ与E无直接关系 第二部分 电势差与场强的关系 q E + E A B qE + dAB q 二、U与E的关系 1.推导: UAB= WAB q = qEdAB =EdAB + A B qE dAB q LAB UAB= WAB q = qELABcosθ q =ELABcosθ =EdAB + θ 2.结论: 注意:①只适用于匀强电场。 UAB等于场强E乘以A、B两点沿电场方向的距离dAB。 ②UAB不带正负。 ③E方向是φ降低最快的方向。 二、U与E的关系 UAB等于场强E乘以A、B两点沿电场方向的距离dAB。 E d A B L ④匀强电场平行且等距的两点U相等 C D L ⑤非匀强电场电场线密集， UAB UCD = 6v 2v 4v φD= UAB UBC > A B C L L 1.推导: 2.结论: 注意:①只适用于匀强电场 ②UAB不带正负 ③E方向是φ降低最快的方向。 UAB=EdAB d 0v 7V 5V φ= ① ② ③ 3v φC= 4V 中点φ等于两点电势平均值 等差等势面也密集 【典例1】 如图所示，在匀强电场中，电荷量为q＝5.0×10-10C的正电荷由a点移到b点和由a点移到c点，静电力做功都是3.0×10-8J，已知a、b、c三点的连线组成了一个直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)a、b两点的电势差Uab； (2)匀强电场的电场强度大小和方向。 [答案] (1)60 V (2)375 V/m 方向平行于ac，且由a指向c 【针对训练1】带有等量异种电荷，相距10 cm的平行板A和B之间有一匀强电场，如图，电场强度E＝2×104 V/m，方向向下。电场中C点距B板为3 cm，D点距A板为2 cm。下列说法正确的是( ) A．UCD＝1 000 V B．让B板接地，则C点的电势φC＝600 V C．让A板接地，则D点的电势φD＝400 V D．将一个电子从C点移到D点静电力做的功， 与将电子先从C点移到P点再移到D点静电力 做的功数值不同 B 【针对训练2】如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC，∠CAB＝37°，BC＝10 cm，把一个电荷量q＝1×10-5C的正电荷从A移到B，静电力不做功；从B移到C，静电力做功为-8×10-3J，则该匀强电场的电场强度大小和方向是(cos37°=0.8)( ) A．800 V/m，垂直AC向下 B．800 V/m，垂直AC向上 C．10 000 V/m，垂直AB斜向下 D．10 000 V/m，垂直BC斜向上 C U=Ed E=U/d 第三部分 匀强电场场强E 在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。 两点间电势差与两点沿电场方向上距离的比值 E 伏每米(V/m) 三、匀强电场场强E 1.定义: A B LAB 3.单位: 1V/m=1N/C E=UAB/dAB 2.定义式: 1V/m= E=F/q 1J/C 1m = 1N m 1m C = 1N/C dAB 注意:①只适合匀强电场， ②场强E方向是φ降低最快的方向 , ③几何等分点也是电势差等分点。 UAB 且随着距离均匀减小 x φ o X O 场强E的三个公式的区别 区别公式 物理含义 适用范围 说明 电场强度大小的 定义式 一切电场 q为试探电荷的电荷量 真空中点电荷场强的决定式 真空中，场源电荷Q是点电荷 Q为场源电荷的电荷量 匀强电场中场强的 定义式 匀强电场 d为沿电场方 ... ...
