1.6.1电势差与电场强度关系课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
等势面
电场的两大性质：
电场
电场线
知识回顾
力的性质
能的性质
电场线与等势面垂直
电场线由高电势指向低电势
电场线越密的地方，等差等势面也越密
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系
问题1：教材P23探究
d
A
B
E
θ
F
B′
d
A
B
E
θ
F
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系
问题1：教材P23探究
在匀强电场中，两点间的电势差U等于场强E与这两点间沿电场线方向距离d的乘积
B′
d
A
B
E
θ
F
第一章 静电场
1.6 电势差与电场强度的关系
E
A
B
A
B
d
理解注意：
①适用条件：适用于匀强电场
②对d的理解：d是沿电场线方向的距离
③由上式可知场强的另一单位为v/m，单位1V/m=1N/C，为什么
④电势降落的方向不一定是场强方向，电势降落最快的方向是场强方向。
理解注意：
①适用条件：适用于匀强电场
②对d的理解：d是沿电场线方向的距离
例1. 如图所示,匀强电场场强E=100V/m，A、B两点相距10cm，AB连线与电场线的夹角为60°,则
场强
定义式
点电荷场强
决定式
匀强电场场强的计算公式
适用任何电场
适用真空中点电荷电场
适用匀强电场
总结：三个电场强度公式的比较
E
例．如图所示，平面内有一菱形ABCD，O点为其两对角线的交点．空间存在一未知的静电场，方向与菱形所在平面平行，有一电子，若从A点运动至D点，电势能就会增加ΔE，若从D点运动至C点，电势能就会减少ΔE，那么此空间存在的静电场可能是(　　)
A．方向垂直于AC，并由B指向D的匀强电场
B．方向垂直于BD，并由C指向A的匀强电场
C．位于O点的正点电荷形成的电场
D．位于O点的负点电荷形成的电场
AC
典型问题一．U=Ed 在非匀强电场中的应用
1、U=Ed是在匀强电场条件下推导出来的，因此公式只适用于匀强电场。
2、对非匀强电场虽不能做定量计算，但仍可用来作为定性判断。对于等差等势面来说，E 越大，d 越小，即等差等势面越密集。
例3.如图所示是某电场中的三条电场线，C点是A、B连线的中点．已知A点的电势是φA＝30 V，B点的电势φB＝－20 V，则下列说法正确的是(　　)
A．C点的电势φC＝5 V
B．C点的电势φC＞5 V
C．C点的电势φC＜5 V
D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C
例5．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，则D点的电势为φD＝______ V.
E
F
9
U=Ed 的特殊结论
结论1．匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势
φC＝（ φA－φB）/２
结论2．匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB＝CD，则UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)
由于匀强电场中任意一条直线电势降落都是均匀的，那么，如果把某两点间的距离等分为n段，则每段的两端点的电势差等于原电势差的1/n，像这样采用等分间距求电势问题的方法，叫做等分法。
例1．如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b、c三点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动经过b、c两点(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其速度—时间图像如图乙所示。以下说法中正确的是(　　)
v-t图像
A．粒子由a点到c点运动过程中，粒子的电势能先增大后减小
B．Q2的电荷量一定小于Q1的电荷量
C．b点的电场强度最大
D．Q2一定带正电
三、静电场中的图像问题
E-x图像
BC
例.静电场在x轴上的场强E 随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( 　　)
A．在x2和x4处电势能相等
B．由x1运动到x3的过程中
电势能增大
C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小
D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
2．有一沿x轴分布的电场，以＋x方向为电场正方向。其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．O点的电势最高
B．x2点的电势最高
C．正电荷从x1移动到x3电场做正功
D．x1和x3两点的电势相等
AC
（二）E-x图像
例．在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有( 　　)
A．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
B．x1处的电场强度为零
C．负电荷从x1移到x2，电势能减小
D．负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
φ-x图像
C
（三）φ-x图像
D
EP-x图像
例．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是(　　)
A．x1处电场强度最小，但不为零
B．粒子在0～x2段做匀变速运动，
x2～x3段做匀速直线运动
C．电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3＞φ2＝φ0＞φ1
D．x2～x3段的电场强度大小和方向均不变
EP-x图像
a-x图像