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1、第六节第六节 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系第一章第一章 静电场静电场电场的两大性质：电场的两大性质： 力的性质：力的性质： 能的性质：能的性质： 由电场强度描述由电场强度描述 可用电场线形象表示可用电场线形象表示 由电势、电势差描述由电势、电势差描述 可用等势面形象表示可用等势面形象表示 一、探究电势与电场强度的关系问题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定高？：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？反之又如何呢？ E E大处大处一定高一定高 E E大处大处一定低一定低若无前提条件，若无前提条件，E E大处大处不一定高；不一定高；高高处处E E不一定大不一定大 问题问
2、题2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？之又如何呢？ （若规定无穷远处为零电势点（若规定无穷远处为零电势点 ）.O O对对O O点：点：E=0E=0， 0 0 .O O对对O O点：点： =0 =0，E 0 E 0 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为不一定为零零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系E. BB qWUABABqABF/qABqE/ABE 若用若用d d表示表示A A、B B沿场强方向上的距离，沿场强方向上的距离， 则：则：dEU 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d
3、 d：沿场强方向的距离：沿场强方向的距离 ：由：由 表明：表明： 在匀强电场中，场强在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差. . dUEEdU电场强度的方向是电势降低最快的方向电场强度的方向是电势降低最快的方向. .AB. . NN 6060 例例1 1：如图，在匀强电场中的如图，在匀强电场中的M M、N N两点距离为两点距离为2 cm2 cm，两点间的电势差为两点间的电势差为5 V,5 V,M M、N N连线与场强方向成连线与场强方向成6060角，角，则此电场的电场强度多大？则此电场的电场强度多大？ E EM M. . .N N
4、解：解：根据根据 ，得：得： dUE 060cosMNUE2110252）（mV /500例例2 2：如图示，：如图示，A A、B B、C C、D D是匀强电场中一正是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知方形的四个顶点。已知A A、B B、C C三点电势分别三点电势分别为为A A=12V,=12V,B B=3v,c=3v.=3v,c=3v.由此可知由此可知D D点电势点电势D D=_V.=_V.ABCD分析：因为分析：因为B B、C C两点的电势两点的电势相等相等, ,故故BCBC为一等势面为一等势面, ,所以所以A A、D D也在一等势面上，也在一等势面上，D D=12V=12V变化变化. .
5、若若c=-6v,c=-6v,其它条件不变，则其它条件不变，则D D=_V.=_V.A 12VB 3VC -6VD ?V因为因为12-3=3-(-6),所以所以B与与AC中点处电势中点处电势相等相等,即即BD在同一等势面上，故为在同一等势面上，故为3VPE课堂练习课堂练习1.1.一个点电荷，从静电场中的一个点电荷，从静电场中的a点移到点移到b点，点，其电势能的变化为零，则其电势能的变化为零，则 Aa、b两点的场强一定相等两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的向总是垂直的Da、b两点的电势一
6、定相等两点的电势一定相等 D2.2.图图1中实线条是一个电场中的电场线，中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到处运动到b处，则以下判断中正确的是处，则以下判断中正确的是 A电荷从电荷从a到到b，运动的加速度变小运动的加速度变小B电荷在电荷在b处的电势能大处的电势能大Cb处的电势高处的电势高D电荷在电荷在b处的速度小处的速度小 BD、如图所示，两块相对的平行金属板、如图所示，两块相对的平行金属板、与电池相连接，板接地，在距两板等远的一与电池相连接，板接地，在距两板等远的一点固
7、定一个带正电的点电荷，如果将板向点固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则（）上平移一小段距离，则（）、点电荷受到的电场力减小、点电荷受到的电场力减小、点电荷受到的电场力增大、点电荷受到的电场力增大、点电荷的电势能减小、点电荷的电势能减小、点电荷的电势能保持不变、点电荷的电势能保持不变. . 4.4.图中图中AB、C三点都在匀强电场中，已三点都在匀强电场中，已知知ACBC，ABC=60，BC=20cm把把一个电量一个电量q=105C的正电荷从的正电荷从A移到移到B，电电场力做功为零；从场力做功为零；从B移到移到C，电场力做功为电场力做功为1.73103J，则该匀强电场的场强大小则
8、该匀强电场的场强大小和方向是和方向是 A865Vm，垂直垂直AC向左向左B865Vm，垂直垂直 AC向右向右C1000Vm，垂直垂直 AB斜向上斜向上D1000Vm，垂直垂直 AB斜向下斜向下 D 电势差和电场强度的区别电场电场强度强度电势电势差差物理意义物理意义描述电场描述电场力的特征力的特征描述电场描述电场能的特征能的特征矢（标）量矢（标）量物理公式物理公式单位单位E=F/qU=W/q矢量矢量标量标量V/mV小结：小结：一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E也不一定大也不一定大 无直接关系无直接关系 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为零不一定为零 二、匀强电场中电势差与电场强度二、匀强电场中电势差与电场强度的关系的关系 dEU 三、比较三、比较q qr r2 2 E=U/dE=U/d的适用条件的适用条件 作业：问题与练习1、2、3