1.6 电势差和电场强度的关系 电场的两大性质： ①力的性质： ②能的性质： 由电场强度描述 可用电场线形象表示 由电势、电势差描述 可用等势面形象表示 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力功 与路径无关 ？ 一、电势与电场强度的关系 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？ 反之又如何呢？ E 大处，φ 不一定高； φ 高处， E 不一定大 一、电势与电场强度的关系 问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？ 反之又如何呢？ E 为零处， φ 不一定为零φ 为零处， E 不一定为零 .O .O --莫得关系 情景一：如图，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移到B点，A、B之间的电势差为UAB，距离为d，试分析电势差与电场强度的关系？ A B q E 解： 由功的定义可得: 由电场力做功与电势差的关系得: 由以上两式可得： 二、电势差与电场强度的关系 若A、B不在同一条电场线上，是否还能得出以上结论？ E A B q 情景二：已知A、B之间的电势差为UAB，距离为l，沿电场线方向的距离为d。 l d θ 静电力做功： 解： 得： 二、电势差与电场强度的关系 E θ B′ d 注：1、在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势. 2、 1 V/m=1 N/C A B 匀强电场 两点间的电势差 电场线方向的距离 等势面的垂直距离 电场强度E三个公式的区别与应用 物理含义 引入过程 适用范围 区别 公式 定义式 适用于一切 电场 真空中点电荷 场强的决定式 由E＝ 和 库仑定律导出 真空中点电荷 匀强电场 场强的决定式 由F＝qE和 W＝qU导出 匀强电场 电荷在电场中会受到力的作用 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力功 与路径无关 结论:沿电场线方向电势降低最快。 问：从A到B、A到C、A到D电势都是降低的，沿哪个方向电势降低最快 U=E·d 适用于匀强电场的定量计算。 可用于非匀 强电场的定性分析。 如：各相邻等势面的电势差一定时， E越大，d越小等差等势面越密，场强越大 U=E·d 适用于匀强电场的定量计算。 可用于非匀 强电场的定性分析。 如：各相邻等势面的电势差一定时， E越大，d越小等差等势面越密，场强越大 实线为电场线，虚线为等势面，a、b两点的电势分别为φa＝60 V、φb＝30 V，则a、b连线中点c的电势φc应为( ) A．φc>45 V B．φc<45 V C．φc＝45 V D．φc＝0 V B 变式 解：设AB=BC=l,该直线与电场线方向的夹角为θ, 则： UAB=Elcosθ,UBC=Elcosθ,故UAB=UBC 推论1:在匀强电场中,同一直线上等距离的任意两点间的电势差相等。 推论2：在匀强电场中，两长度相等且相 互平行的线段的端点间的电势差相等． . N′ 60° 如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°，则此电场的电场强度多大？ E M. .N 解： 课堂练习： 在电场强度为600 N/C的匀强电场中，A、B两点相距5 cm， 若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是_____ V。 若A、B两点连线与电场方向成60°角时， 则A、B两点的电势差是_____V； 若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是_____V。 30 15 0 如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则（ ） A．两过程中电场力做的功相等 B．前一过程中电场力做的功大于 后一过程中电场力做的功 C．前一过程中，粒子电势能不断减小 D．后一过程中，粒子动能不断减小 C 点电荷的静电场中电场线用实线表示，虚线是某一带电粒子运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( ) A.带电粒子所带电荷的性质. B.带电粒子在a、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b ... ...
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