電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系-完整版課件

一、場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差1.電場(chǎng)強(qiáng)度E描述了電場(chǎng)具有力的性質(zhì)，電勢(shì)差U描述了電場(chǎng)具有能的性質(zhì)，E是矢量，U是標(biāo)量．2.E和U描述電場(chǎng)的角度雖不同，但作為反映同一電場(chǎng)的兩個(gè)物理量，存在著一定的聯(lián)系．電場(chǎng)力（F=Eq）電勢(shì)能的變化WAB=UABq電場(chǎng)強(qiáng)度（E）移動(dòng)電荷q做功?電勢(shì)差（UAB）我們來看：二、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系我們以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例來確定E和U的關(guān)系.如圖所示，設(shè)在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一電荷量為q的帶正電粒子在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功，A、B間電勢(shì)差為UAB，相距l(xiāng)，AB與場(chǎng)強(qiáng)方向的夾角為．

從力的角度來看，（其中dAB是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向A、B間的距離）

從能的角度來看，

由此可得：

所以，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：（1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差．（2）適用條件：勻強(qiáng)電場(chǎng)，而且沿著場(chǎng)強(qiáng)的方向，即式中的d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)間的距離．（3）從和可知場(chǎng)強(qiáng)的單位V／m和N／C是一致的，1V／m＝1N／C．

注意：在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E和U也有一定的關(guān)系，但不像在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的關(guān)系式那么簡(jiǎn)單．例題：

1.關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，正確的說法是（

）A．任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積B．電勢(shì)降落的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)方向C．沿電場(chǎng)線方向任意相同距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差必相等D．不沿電場(chǎng)線方向任意相同距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差不可能相等解析：

勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)跟沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)間距離的乘積，沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降落最快，不沿電場(chǎng)線方向的直線上相等距離上的電勢(shì)差也是相等的．所以，正確選項(xiàng)為C．小結(jié)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差．

2.兩平行金屬板A、B相距d=3cm，接在電壓U=12V的電池組上，電池組的中點(diǎn)接地（圖10-14）．（1）計(jì)算兩板間場(chǎng)強(qiáng)；（2）在距A板d′=1cm處平行板面插入一塊薄金屬片C，計(jì)算AC、CB兩區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)及AC、CB間電勢(shì)差；（3）把C板接地后，AC、CB兩區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)有何變化？

解析：（1）AB間的電勢(shì)差為：UAB=U=12V，則兩板間的場(chǎng)強(qiáng)為：E=UAB/d＝12/0.03v/m＝400V/m．（2）插入薄金屬片后，E不變，則有：EAC=ECB=E=400V/m．AC間的電勢(shì)差為：UAC=Ed′=400×0.01V=4V，CB間的電勢(shì)差為：UCB=E（d-d′）=400×0.02=8V．（3）C板接地，則φC=0V，UAC=6V，則AC間的電場(chǎng)強(qiáng)度為：EAC′＝UAC/d′＝6