1.6 电势差与电场强度的关系 20张PPT

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电场
力的性质
能的性质
电场强度E
电势φ
电势差U
？
电场有哪两个方面的性质？分别用什么物理量来描述？
一、若沿场强方向移动电荷
从力的角度：
Ｗ= Fd = qEd ①
从能的角度：
Ｗ= qU ②
由 ① ② 两式得: U = Ed 　
E
那么电场强度与电势差之间是否存在着联系呢？但是它们一个与力有关，一个与能有关，这两方面又有什么联系呢？
由此可得，电场中两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，这句话对吗？
E
问题二、若不沿场强方向移动电荷？
所以说，电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积吗？
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方向的距离的乘积。
思考：应用这个公式的注意事项有哪些？
①只适用于匀强电场；
②d：沿场强方向的距离
U = Ed
如图所示，有两块平行金属板A、B相隔6cm，接在36V的直流电源上，电源的正极接地，C点在两板间且到B板的距离为4cm。
（1）求A、B两板间的场强大
小和方向；
（2）以地为电势的零点，
则C点的电势是多少？
600V/m 如图B指向A向上
-24V
如图所示，在场强为E＝4.0×103 N/C的匀强电场中有相距5cm的A、B两点，两点连线与电场强度成30°角。则A、B两点间的电势差UAB为________。
U=Ed公式的应用
思考：UBA呢？
100 V
-100 V
例题：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______V.
A
B
C
D
分析：因为B、C两点的电势
相等,故BC为一等势面,所以
A、D也在一等势面上，
ΦD=12V
变化1.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.
变化2.若Φc=0,其它条件不变，则ΦD=____V.
A 12V
B 3V
C -6V
D ?V
因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势
相等,即BD在同一等势面上，故为
3V
P
E
A 12V
B 3V
C
D
0
?V
P
Q
E
9V
1．对于公式Uab＝Ed的理解，下列说法正确的是(　　)
A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差
B．a点与b点的距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中的d是指a点与b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两点所在等势面间的垂直距离
D
在匀强电场中，沿电场线方向相等距离上两点间电势差相等．
思考：匀强电场中，相等距离上的电势差相等吗？
U = Ed
②在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。
应用：① 在匀强电场中， 一条线上相等距离的两点间的电势差相等。
A
A’
Ｂ
Ｂ’
思考：匀强电场中，不沿电场线方向相等距离上两点间电势差也相等吗？
等差等势面
C
3、如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为
φa＝0 V，φb＝20 V，则a、b连线的中点c的电势φc应为 (　 )
A．φc＝10 V
B．φc＞10 V
C．φc＜10V
D．无法判断
B
电场线与等势面的关系：
1、电场线跟等势面垂直
2、沿着电场线的方向各等势面电势减小，
3、电场线密的区域等势面密，电场线疏区域等势面疏
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？
E大处φ高
E大处φ低
E大处φ不一定高；φ高处E不一定大
对比：电势与电场强度的关系是什么？
问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
（若规定无穷远处为零电势点 ）
对O点：E=0，φ ≠0
.O
对O点：φ =0，E ≠0
E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零
对比：电势与电场强度的关系是什么？
无直接关系
A
B
E
α
C
问题5、沿电场线方向电势的降落有什么特点？
场强E的方向是电势降落最快的方向。
回顾：电势与电场强度的关系是什么？
沿电场强度方向电势逐渐降低
那电势降低方向就是电场强度方向吗？
总结计算电场强度有哪些公式？
物理意义
适用范围
是电场强度大小的定义式
是真空中点电荷场强的决定式
是匀强电场中场强的计算式
适用于一切电场q是试探电荷
在真空中,场源电荷Q是点电荷
匀强电场
公式
区别
电场力
电场强度
电势差
电势
电势能
电场力的功
电场力做功与路径无关