匀强电场电势差与电场强度的关系课件.ppt

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1、复习回顾,电场的两大性质：,力的性质：,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,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大处高,E大处低,E大处不一定高；高处E不一定大,电势与电场强度的关系,E大处不一定高；高处E也不一定大,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， 0,.O,对O点： =0，E 0,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,电势与电场强度的关系,1、位移沿电场线的方向,在匀强电场中，由电场力做功与电势差的关系得,由电场力做功的定义式得,A,B,有两式

2、得,一、匀强电场电势差与电场强度的关系,d,若位移方向不沿电场线方向，将位移沿电场线方向投影。,或电场中该两点所在等势面的垂直距离,即：,2.若位移方向不沿着电场线方向,匀强电场中的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。即,说明,d必须是沿电场线方向的距离,二、电场强度与电势差的关系,说明,物理意义：在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。 或者：电场强度在数值上等于沿电场线方向每单位距离上降低的电势。,单位：伏每米（V/m） 1V/m=1N/C,U=Ed或E=U/d只适用于匀强电场。,场强大小与电势无直接关系。,问题2: 如图所示, 从A等

3、势面到B等势面的电势降落方向有多个, 其中降得最快的是哪条? 它与场强的方向有什么关系?,答案AB沿着电场线方向是电势降落最快的方向,匀强电场中,等差等势面之间的距离相等,非匀强电场中，距离相等吗？,等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小,电场线,等势面,匀强电场的等势面,任意电场场强的定义式和度量式.,匀强电场场强的度量式,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。, 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,C,例1.图中A、B、C三点的位于匀强电场中与电场线平行的平面内.电势分别为A=15V, B=3V, C=-3V，试画出该电场的一条电场线，说明作图的

4、原理和依据.,例2.如图所示，等边三角形ABC位于一匀强电场中，电场线与三角形所在的平面平行.DF是中位线，已知D、F两点的电势分别为6V，2V，则由此可以确定（ ）A.A点电势B.B点电势C.B、A两点的电势差D.B、C两点的电势差,1、以下说法正确的是：( )A、 匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；B、 场强为零的区域中，电势处处相同；C、 沿电场线方向电场强度一定越来越小；D、 电势降低的方向就是电场线的方向。,课堂练习,B,2如图1375所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（ ） Aa点的场强一定大于b点的场强 Ba点的电势一定高于b点的电势 Ca、b两

5、点间的电势差一定等于Ed(E为a点场强) Da、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功,BD,3.如图1-41所示为匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、D、相邻两点间的距离都是2，则该电场的场强为 ；到A点距离为1.5 的P点的电势为 ；该电场的场强方向为_ _ 。,577V/m,-2.5V,垂直等势面斜向左上方,4.图1374中，A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60，BC20 cm把一个电量q105 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零：从B移到C，电场力做功为1.73103 J，求该匀强电场的场强大小和方向。,解：把电荷q从A移到B

6、电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向应垂直于等势面UBCV173 V，B点电势比C点低173 V，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下场强大小EV/m1000 V/m,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,三、示波管的原理,带电粒子是如何运动的呢？,1、带电粒子在电场的加速,若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做匀加速直线运动。,由动能定理得：,由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：,【重要说明】带电粒子重力的处理1.基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，一般可以忽

7、略。2.带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。,2.带电粒子在电场中的偏转,带电粒子在电场中作类平抛运动,时 间：,加速度：,电场方向的位移：,电场方向的速度：,出电场时的方向：,3.出了偏转电场后,匀速直线运动,试推导离开电极后的偏转角度 ？,已知：m、q、v0、d、U、l、L,在偏转电场中,设运动时间为t,沿v0方向:,垂直于v0方向:,加速度：,偏移距离：,由三角形相似：,联解得：,偏转电场,荧光屏,加速电场,分析带电粒子随电压变化其位置情况,X X,YY,分析带电粒子随电压变化其位置情况,X X,YY,分析带电粒子随电压变化其位置情况,X X,YY,分析带电粒子随电压变化其位置情况,X X,YY,示波器的面板,