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1、电场强度电场强度电势能电势能 电电 场场电电 势势电场线电场线电势差电势差电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系 电荷间的相互作用力称为电场力。电荷间的相互作用力称为电场力。存在于静止电荷周围的电场称为静电场。存在于静止电荷周围的电场称为静电场。电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场。称为电场。1.电场电场 2.静电场静电场 3.电场力电场力 一、电场一、电场+1Q2QF1F2 如图所示，在场电荷如图所示，在场电荷Q 形成的电场中形成的电场中A 点，分别放一点，分别放一检验电荷检验电荷+q,+2q,+3q，分别计算检验电荷所受的电场力分别计算

2、检验电荷所受的电场力大小和大小和F/q 的值的值。3q2qq F/q电场力电场力 F检验电荷检验电荷的电荷量的电荷量qkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2 QqA+Fr 结论：结论：在电场中同一点，在电场中同一点，F/q 这一比值是不变的。比这一比值是不变的。比值的大小反映了这一点电场的强弱。值的大小反映了这一点电场的强弱。放入电场中某一点的电荷所受的电场力放入电场中某一点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量跟它的电荷量q 的比值叫做该点的的比值叫做该点的电场强度电场强度。1.定义定义 二、电场强度二、电场强度 2.大小大小+FqQqFE 规定电场中某点的电场强度方向

3、跟正电规定电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。荷在该点所受电场力的方向相同。3.方向方向 当当 q 为正电荷时为正电荷时，F 与与 E 同向同向；F+qQ Q+qEFE+qQE QqFEF 当当 q 为负电荷时，为负电荷时，F 与与 E 反向反向。4.单位单位N/C（牛每库牛每库）5.说明说明电场中任一点电场强度电场中任一点电场强度E 的大小都是由电的大小都是由电场本身的性质来决定的，与该点有无检验电荷或者放入场本身的性质来决定的，与该点有无检验电荷或者放入的检验电荷的检验电荷q 的大小无关。的大小无关。为了形象地把各点电场强度的大小和方向为了形象地把各点电场强度的大小

4、和方向都表示出来，我们可以在电场中画出一系列假想的曲线，都表示出来，我们可以在电场中画出一系列假想的曲线，使这些使这些曲线上每一点的切线方向曲线上每一点的切线方向,都和该点的电场强度方都和该点的电场强度方向一致。向一致。这些曲线叫做这些曲线叫做电场线电场线。1.电场线电场线 三、电场线三、电场线 2.点电荷电场的电场线点电荷电场的电场线 3.电场线的特点电场线的特点 (1)电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，电场电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，电场线不闭合、不相交。线不闭合、不相交。(2)电场强的地方电场线密集，电场弱的地方电场线电场强的地方电场线密集，电场弱的地方电场线稀疏。稀疏。在

5、电场某一区域里，如果各点的电场强在电场某一区域里，如果各点的电场强度大小和方向都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场度大小和方向都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场。4.匀强电场匀强电场匀强电场的电场线匀强电场的电场线E 如图所示，带正电的小球如图所示，带正电的小球 q，放入放入正电荷正电荷Q 产生的电场中产生的电场中，q 从位置从位置 B 移移到位置到位置 A，说明电场力对说明电场力对q 做了功，表做了功，表明电场具有能量。明电场具有能量。四、电势能四、电势能 电场中的电荷由于受到电场力的作用而电场中的电荷由于受到电场力的作用而具有的能量叫做电势能具有的能量叫做电势能，用用E p 表示。表示。

6、1.电势能电势能 电势能与重力势能类似，具有相对性电势能与重力势能类似，具有相对性。电势能是标量，单位是电势能是标量，单位是J（焦焦）。）。五、电五、电 势势 电场中某点，电荷的电势能电场中某点，电荷的电势能E p 与它所带电与它所带电荷量荷量 q 的比值叫做该点的电势。的比值叫做该点的电势。电势是标量，没有方向，单位为电势是标量，没有方向，单位为V（伏）。（伏）。电势反映了电场能的性质，电场中某点的电势与试电势反映了电场能的性质，电场中某点的电势与试探电荷无关。探电荷无关。1.定义定义+E+EpqQqEVp 2.电势高低的判断电势高低的判断 （1）沿着电场线的方向，电势逐点降低沿着电场线的方

7、向，电势逐点降低。（2）对正电荷来说，电势能大的地方电势高，电对正电荷来说，电势能大的地方电势高，电势能小的地方电势低；对负电荷来说势能小的地方电势低；对负电荷来说,电势能大的地方电势能大的地方电势低，电势能小的地方电势高电势低，电势能小的地方电势高。电势和电势能一样具有相对性。只有当零电势点选电势和电势能一样具有相对性。只有当零电势点选定之后定之后,各点的电势才有确定的值。在同一问题中，零各点的电势才有确定的值。在同一问题中，零电势点和零电势能的选取必须一致。实用中常常选取大电势点和零电势能的选取必须一致。实用中常常选取大地或仪器的公共地线的电势为零。地或仪器的公共地线的电势为零。3.电势的

8、相对性电势的相对性 1.定义定义 电场中两点之间电势的差值，叫做这两点的电场中两点之间电势的差值，叫做这两点的电势差电势差。如图所示，如图所示，设电场中设电场中A、B 两点的电势分别为两点的电势分别为VA 和和VB ，则则 A、B 两点的电势差为两点的电势差为BEA 六、电势差六、电势差 用符号用符号U 表示，电势差就是人们常说的电压。表示，电势差就是人们常说的电压。BAABVVU 2.说明说明 （1）电场中某点电势的大小与零电势点的选取有关，电场中某点电势的大小与零电势点的选取有关，其值是相对的。而任意两点的电势差却与零电势点的选取其值是相对的。而任意两点的电势差却与零电势点的选取无关。无关

9、。（2）两点间的电势差可以是正值或负值，两点间的电势差可以是正值或负值，BAABUU 在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向单位距离上的电势差。电场强度的方向指向电势降低的向单位距离上的电势差。电场强度的方向指向电势降低的方向。方向。如图所示，在某一匀强电场中有如图所示，在某一匀强电场中有A、B 两点两点，设设 A、B 间的距离为间的距离为d，电势差为电势差为UAB，电场强度为电场强度为E。则电势差与则电势差与电场强度的关系为电场强度的关系为 ABdE 七、电势差跟电场强度的关系七、电势差跟电场强度的关系dEUAB dUEAB 或或 注意

10、：注意：上式只对匀强电场适用。由上式可知，电场强上式只对匀强电场适用。由上式可知，电场强度的单位还可以用度的单位还可以用V/m（伏每米伏每米），），它与它与N/C（牛每库牛每库）的单位是相同的的单位是相同的。例例1 如图所示，两平行金属板距离为如图所示，两平行金属板距离为2.0 cm，用电压用电压为为30 V 的电池组使它们带电，求两板间匀强电场的大小和的电池组使它们带电，求两板间匀强电场的大小和方向。方向。解：解：两平行金属板两平行金属板 A、B 间的电势间的电势差等于电池组的电压，根据匀强电场中差等于电池组的电压，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系，则两板间的电势差和电场强度的关系，则两

11、板间的匀强电场的大小为匀强电场的大小为AB+A 板带正电板带正电，B 板带负电，所以两平行金属板板带负电，所以两平行金属板 A、B 间电场强度的方向是由间电场强度的方向是由 A 板指向板指向 B 板，即由高电势指向低板，即由高电势指向低电势。电势。ABUEdV/m105.1V/m020.0303 例例2 如图所示如图所示,两块平行金属板两块平行金属板 A、B 相距相距30 mm，用用电压为电压为 60 V 的直流电源使两板分别带电，问的直流电源使两板分别带电，问:（1）两板之两板之间匀强电场的电场强度为多大？方向如何？间匀强电场的电场强度为多大？方向如何？（2）如果在如果在两板间有一质量为两板

12、间有一质量为1.0105 kg的尘粒，正好悬浮在平行板的尘粒，正好悬浮在平行板之间，则该尘粒所带的是何种电荷？电荷量是多少？之间，则该尘粒所带的是何种电荷？电荷量是多少？AB+解解:（1）两板间的电场强度的大小两板间的电场强度的大小为为 （2）由于尘粒正好悬浮，处于平衡状态，因此，尘粒由于尘粒正好悬浮，处于平衡状态，因此，尘粒除了受到重力外，必定还受到一个向上的电场力作用，并除了受到重力外，必定还受到一个向上的电场力作用，并可判断该尘粒带负电。可判断该尘粒带负电。ABUEdV/m030.060 Emgq C109.4C100.28.9100.1835 电场强度的方向由正极板指向负极板。电场强度

13、的方向由正极板指向负极板。由由 F=G，q E=m g 得得FGV/m100.23 AB+练练 习习 1.关于电场线，下列说法正确的是关于电场线，下列说法正确的是（）。）。A.它是一条闭合曲线它是一条闭合曲线 B.电场中存在着电场线电场中存在着电场线 C.电场线的疏密，可表示电场强度的大小电场线的疏密，可表示电场强度的大小 D.电场线所指方向，就是电场强度的方向电场线所指方向，就是电场强度的方向 C 2.下列说法正确的是下列说法正确的是 ()。A.同一电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强同一电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度就越大度就越大 B.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致电

14、场强度的方向总是跟电场力的方向一致 C.正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反 D.点电荷点电荷Q 形成的电场是匀强电场形成的电场是匀强电场 A 3.如图所示，两块带电平行金属板如图所示，两块带电平行金属板 A、B 相距相距 0.05 m，两板间的电场强度为两板间的电场强度为 1.2103 V/m,求求两板间的电势差两板间的电势差U AB。AB+解：解：根据匀强电场中电场强度与电势差的关系，两板根据匀强电场中电场强度与电势差的关系，两板间的电势差为间的电势差为ABUEdV60V05.0102.13 解解:（1）两板间匀强电场的电场强度大小为两板间匀强电场的电场强度大小为 4.两块带电平行金属板相距两块带电平行金属板相距 2.0 cm，两板间的电势差两板间的电势差为为10 3 V。（。（1）求两板间匀强电场的电场强度大小；求两板间匀强电场的电场强度大小；（2）假若两板间有一个电子，求它所受的电场力。假若两板间有一个电子，求它所受的电场力。（2）电子在电场中受到的电场力大小为电子在电场中受到的电场力大小为dUE V/m100.5V/m02.01043 EqF N100.5106.1419 N100.815