前面几节的内容已经从力和能的角度分别定义了描述电场的.ppt
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1、1.前面几节的内容已经从力和能的角度分别定义了描述电场的哪几个物理量? 电场强度、电势和电势差,第五节 电场强度和电势差的关系,2.既然场强、电势、电势差都描述电场的性质,它们之间一定存在关系、什么关系呢?今天我们就以匀强电场为例来推导它们间的关系。,例如:下图是一个匀强电场,场强大小为E,虚线表示等势面,A、B是沿电场方向上的两点,其电势差为U,A、B之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由A移到B,你可以用几种方法计算电场力所做的功? (1)WFdqEd (2)WqU,3.同学们猜想一下:在匀强电场中,电势差和电场强度的关系是怎样的?,比较这两个式子,可得WqEdqU, 即UEd 猜想结论:
2、在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。,4.【进一步思考、检验】如图所示匀强电场E中,正电荷q在电场力作用下从A点移动到B点(不是沿场强方向),已知A、B两点之间的距离为s,与电场线方向夹角为,分析电场强度E与电势差UAB之间有什么关系。 【交流合作解决问题】,分析:首先设A、B两点间电势差仍为U,设AB间距离为s,与电场线方向夹角为,将正电荷从A移动到B,受电场力方向水平向右,与位移夹角为,故匀强电场中电场力做功为 WFS=Eqscos,scosd, 所以W Eqscos Eqd,再次:利用电势差和功的关系,WqU,比较这两个式子可得UEscosEd。d为AB
3、沿电场线方向的距离,也是A、B所在等势面间的距离或者可以说是A、B两点间距离s在场强方向的投影。,【结论】,电势差和电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差U等于电场强度E与这两点沿电场线方向的距离d的乘积。即 UEd。,讨论一下: 1. UEd是在匀强电场中推出的,它适用于非匀强电场吗? 提示:非匀强电场中,电荷从A移至B的过程中,受的电场力为变力 2.怎样理解公式中的d呢? 提示: d为沿电场方向的距离 讨论结果 (1)UEd只适用于匀强电场的计算; (2)式中的d的含义是某两点沿电场线方向上的距离,或两点所在等势面之间的距离。,5.由UAB=Ed,得到: EU/d ,这个式子表示什么含义
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