电势 电势差 等势面 电场强度与电势差的关系课件.ppt

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1、第三单元电势电势差等势面电场强度与电势差的关系主讲教师：唐挈1．电势差电荷从电场中某一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷电量q的比值WAB/q叫做A、B两点间的电势差,UAB也叫电压。UAB=WAB/q2．电势(φ)电场中某点的电势，在数值上等于单位正电荷由该点移至参考点（零电势点）时电场力所做的功，也就是该点与零电势点之间的电势差。令φB＝0q=+1C由于UAB=WAB/q=φA－φB则φA=WAB沿着电场线方向电势越来越低。EAB移动正电荷：从A到B电场力做正功WAB>0q>0所以UAB>0φA>φB移动负电荷：从A到B电场力做负功WAB<0q

2、<0所以UAB>0φA>φBUAB=WAB/q3．电势差和电势的单位是伏特（V）。1V=1J/C4．电势的值是相对的，在讨论某点电势值时须指明零电势点，否则无意义。在理论研究中，通常取无限远处的电势为零。在实际应用中，通常取大地的电势为零。电场中确定的两点间电势差与零电势点的选取无关。5．电势是标量，但有正、负之分。其正、负表示相对零电势点的位置。在以无穷远处为零电势点时，正电荷电场中各点电势为正;负点电荷电场中各点电势为负。U>0U<06．电荷q从电场中A点移到B点，电场力所做的功仅取决于A、B两点间的电势差，与路径无关。EAB重力做功有相同特点7．电场中电

3、势相等的点构成的面叫做等势面。等势面与电场线一样，是用来形象、直观地描述电场而假想的曲面；沿等势面移动电荷电场力不做功，所以等势面处处与电场线垂直；电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。8．电势差跟电场强度的关系场强的方向是指向电势降低最快的方向。在匀强电场中，U=Ed或EABθLdC例1静电场中，下述说法中正确的是A．电场强度为零的点，电势也一定为零B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C．只在电场力作用下，正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D．沿着电场线方向，电势一定越来越低正确答案D．【例题2】一个初速度为零的正电荷放在电场中，

4、只在电场力作用下，它向电势高的地方运动，还是向电势低的地方运动？一个初速度为零的负电荷放在电场中，它向电势高的地方运动，还是向电势低的地方运动？EAB分析：正电荷受到电场力的方向与电场线方向一致，所以正电荷运动的方向与电场线方向一致，因为沿电场线方向电势降低，所以正电荷向电势低的地方运动。EMNFVFEMNV负电荷受到电场力的方向与电场线方向相反，所以负电荷运动的方向与电场线方向相反，因为沿电场线方向电势降低，所以负电荷向电势高的地方运动。例题3．有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和φA、φB表示，则()A．EA＞EB

5、φA＞φBB．EA＞EBφA＜φBC．EA＜EBφA＞φBD．EA＜EBφA＜φBAB正确答案：D【例题4】如图所示，为点电荷Q形成的电场。现把一个q=2.0×10-8C的检验电荷由无穷远处分别移到电场中A、B、C三点，电场力做正功还是负功？若移动电荷电场力分别做功为6.0×10-7J、4.0×10-7J、1.0×10-7J，以无穷远处为零电势点，这三点电势分别是多少？若选B为零电势点，三点电势又分别是多少？解：因q的位移方向与电场力方向相同．电场力作正功.由电势的定义式，当以无穷远为零电势点时，φA＝φA－φ∞=WA∞／q＝－W∞A／q=30V同理可得：φB

6、＝20V，φC＝5V以B为零势点时，φB=0φA＝UAB=WAB／q＝(WA∞－WB∞)／q=10V同理可得：φC＝－15VF评析：请同学们计算一下以无穷远为零势点和以B点为零势点，A、B、C三点中任意二点间的电势差是否一样？同时解决这一类问题时要注意：①电场中某点的电势与检验电荷无关，但与零势点的选取有关。零势点可任意选取，一般情况下以无穷远处或大地为电势的零点。②在以无穷远处为零电势点时，正电荷电场中各点电势为正，负点电荷电场中各点电势为负。【例题5】一个正点电荷带电量q=1.0×10-14C在电场中运动的过程中，由a点运动到b点的过程中电场力做功W=4.

7、0×10-12J。若b点的电势为φb=100V，求a点的电势。分析：而电场力做功仅取决于A、B两点间的电势差，与路径无关。解：在电荷从a点运动到b点的过程中，电场力做功为WabWab=qUab=q(φa－φb)【例题6】如图所示，平行线为匀强电场的电场线，方向未知。带电量为2×10-6C的负电荷从A运动到B，电场力做了10-6J的负功，AB=2cm，则电场的场强E=_____V/m，方向_______（填斜向上、斜向下）.解：假设A、B两点的电势差为UAB，电荷从A运动到B的过程中，电场力做功为WAB=－10－6J，电荷的电量为q=－2×10－6C，则A点电势

8、比B点电势高，电场强度的方向斜向上。又