等量同种点电荷电场的电场线和等势面PPT优质课件

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等量异种电荷和等量同种电荷的电场线和等势面

等量异种电荷和等量同种电荷的电场线和等势面

电场强度和电势的变化规律
电场线分布:等量异种电荷的电场线在连线中垂线上方和下方分别呈现出 排斥和吸引的态势
电场强度变化:靠近异种电荷连线中点处电场强度最大,沿电场线方向电 场强度逐渐减小
电势变化规律:在等量异种电荷形成的电场中,电势随距离的增加而减小, 且正负电荷两侧电势均为负值
等势面分布:等势面在异种电荷附近较为密集,沿电场线方向等势面逐渐 稀疏
电场线的疏密程度反映了电场强度的大小,越靠近电荷,电场线越密集,电场强度越大。
等势面由等电势点组成,在等量异种电荷的电场中,等势面呈现对称分布,靠近正负 电荷的等势面电势较高,远离的则较低。
等势面与电场线垂直,且等势面密集的地方电场线也密集,因此电场强度也较大。
等势面形状及特点
等势面呈椭圆形,与电场线方向垂直 等势面靠近正电荷的一侧较为稀疏,靠近负电荷的一侧较为密集 等势面的电势值由正电荷指向负电荷方向逐渐降低 等势面的电场强度值由正电荷指向负电荷方向逐渐减小
02
等量同种电荷的电场线 和等势面
电场线分布特点
等量同种电荷的电场线分布特点为:在连线上,中点处场强最小,向外逐渐增 大;在连线中垂线上,中垂线两侧各有一个等势面,向外场强先减小后增大。
等量同种电荷的等势面分布特点为:在连线上,中点处电势最低,向外逐渐 升高;在连线中垂线上,中垂线两侧各有一个等势面,向外电势逐渐升高。
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等量异种电荷和等量同 种电荷的电场线和等势 面
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目录 /目录
01
等量异种电荷 的电场线和等 势面
02
等量同种电荷 的电场线和等 势面

点电荷电场线和等势面

点电荷电场线和等势面
预测物理现象
通过对电场线和等势面的分析,可以预测和解释 一些物理现象,如带电粒子的运动轨迹、电流的 形成等。
电场线和等势面在实践中的应用
01
静电屏蔽
根据电场线和等势面的性质,可以设计和制作静电屏蔽装置,以保护电
子设备免受外界静电场的干扰。
02 03
粒子轨迹分析
在粒子加速器、离子注入器等领域中,通过对带电粒子的运动轨迹进行 分析,可以利用电场线和等势面的性质来优化粒子运动轨迹,提高设备 的性能和效率。
等势面可以用于判断电流的方向,根据等势面的方向和电流的
03
流向,可以判断电流的方向。
点电荷电场线和等势面在科技领域的应用
在物理学中,点电荷电场线和等势面是描述电场的基本工具,对于理解电 磁波、电子运动等物理现象具有重要意义。
在电子工程中,点电荷电场线和等势面是分析电子器件性能的重要手段, 如晶体管、集成电路等。
电磁波传播
在电磁波传播的研究中,通过对电场线和等势面的分析,可以了解电磁 波在介质中的传播规律和特性,为通信、雷达、遥感等技术提供理论支 持。
04
点电荷电场线和等势面的实 例分析
单一点电荷的电场线和等势面
单一点电荷产生的电场线从电荷出发, 沿径向向外辐射,电场线越远离电荷 越稀疏。
等势面是以点电荷为中心的一系列同 心球面,离电荷越近,等势面密度越 大,电势差也越大。
等势面的应用
判断电势高低
通过比较两个点的等势面,可以判断它们之间 的电势高低。
确定电场强度的大小和方向
在等势面上取两点,可以计算出这两点间的电 场强度的大小和方向。
计算电场力做功
在等势面上移动电荷时,电场力不做功,因此可以利用等势面计算电场力做功。

点电荷电场线和等势面

点电荷电场线和等势面

固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位
于的右侧。下列判断正确的是( )
AC
A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大
D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小
图7-2-5
23.在图中,a、b带等量异种电荷,MN为ab连线 的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定初速度 v0射出,开始时一段轨迹如图中实线,不考虑粒子 重力,则在飞越该电场的整个过程中( )
开始电场力做正功,而电场力做总功为零,故该粒 子的动能先增大后减小,电势能先减小后增大,B选 项错误、C选项正确.
综上所述,则ACD正确
例题3
例7
带电物体的电场线和等势面
不等量的异种电点何电场线
不等量的异种电点何电场线
其它形式的电场线
带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中运动
带电粒子在电场中的运动
22.如图7-2-5所示,在x轴上关于原点O对称的两点
正的点电荷电场线和等势面
等量异种点电荷的电场线
等量同种点电荷电场线和等势面
等量同种点电荷电场线和等势面
等量异种点电荷电场线和等势面Biblioteka 等量同种点电荷电场线和等势面
等势面比较等效图
等量同种点电荷电场线和等势面
等量异种点电荷电场线和等势面
等量同种点电荷电场线和等势面
等量异种点电荷电场线和等势面
A.该粒子带负电
B.该粒子的动能先减小后增大
C.该粒子的电势能先减小后增大

等量同种点电荷电场的电场线和等势面.ppt

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WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加,增加1.5×10-5J
第四节
电场的描述:
电势能和电势(二)
1、电场强度: E=F/q 把电荷q放在电场中的A点,所受的静电力 大小:F=EA· q 方向:正电荷受静电力沿场强的方向 负电荷受静电力沿场强的反方向 电场强度反映了电场的力的性质
2、电势: Ψ=EP/q 把电荷q放在电场中的A点,具有的电势能 EP=ΨA· q 电量q的正、负要区别,即要带着符号运算 正电荷处在电势越高的地方,电势能越 大 负电荷处在电势越高的地方,电势能越 小 电势反映了电场的能的性质
电场的两大性质:
①力的性质: 由电场强度描述 借助电场线形象表示
②能的性质: 由电势、电势差描述
借助等势面形象表示
库仑定律
其中K叫静电力常量:k=9.0×109N·m2/C2 电场强度: 放入电场中某点的电荷所受的电场 力F跟它的电荷量q的比值,叫做这点的电场 强度,简称场强。 E F
E是矢量,方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。
会生活。
2.清朝黄遵宪曾作诗曰:“钟声一及时,顷刻不少留。虽
有万钧柁,动如绕指柔。”这是在描写 A.电话 C.电报 B.汽车 D.火车 ( )
解析:从“万钧柁”“动如绕指柔”可推断为火车。 答案:D
[典题例析] [例1] 上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种
交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代,江苏沿江 居民到上海,最有可能乘坐的交通工具是 A.江南制造总局的汽车 B.洋人发明的火车 ( )
解: (1)EPA=WAB=- 6×10-4J, (2)EPA=WAB+WBC=- 6×10-4J + 9×10-4J
= 3×10-4J ,

高二物理等势面1PPT课件

高二物理等势面1PPT课件
六、等势面
-
1
一、等势面的概念
1.等势面:电场中电势相同的各点构成的 面,叫做等势面.
2.用等势面来表示电场中电势的高低类似 于在地图上用等高线表示地形的高低.
-
2
3.电场中等势面的形状.
(1)点电荷的电场:等势面是以点电荷为球心的一 族球面,如图所示.
(2)等量异种电荷电场的等势面
(3)同种电荷电场的等势面
-
8
三、处于静电平衡状态的导体的等势面
因为处于静电平衡状态的导体内部场强 处处为零,在导体的任意两点间移动电荷电 场力都不做功,表明导体内各点(包括表面) 的电势都相等,所以整个导体是等势体,导 体表面是等势面.
推论1:导体处于静电平衡时,导体表面外 侧的电场线跟导体表面垂直.
-
9
推论2.地球是处于静电平衡状态的大导体.
• (3)若该电荷从A点运动到B点,电场 力做了多少功?是正功还是负功?
-
18
• 7、在匀强电场中有a、b、c三点,位置关系如图 52-6所示,其中ab=√3 cm,已知电场线与abc三点 所在的平面平行,若将电量为-2×10-8C的点电荷从 a 移到b,电场力不做功,而把该电荷从a移到c, 电场力做功为1.8×10-7J
(4)匀强电场:等势面是垂直于电场线的一族平面, 如图所示.
-
6
(5)带电导体周围的电场和等势面
观察特点:
二、等势面的性质
1.沿同一等势面移动电荷时,电场力不做 功,在同一等势面上任意两点间的电势差 为零,所以电场力做功为零.
2.电场线跟等势面垂直,并且由高电势的 等势面指向低电势的等势面.
在同一等势面上移动电荷时,电场力不 做功,这表明电荷受的电场力方向与电荷的 移动方向(在等势面上)始终保持垂直,所 以电场线与等势面垂直.由于沿电场线方向 电势一定降低,所以电场线由高电势的等势 面指向低电势的等势面.

等量同种点电荷电场的电场线和等势面共31页

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等量同种点电荷电场的电场线和等势面
11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 太多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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是增加还是减少,增加或者减少多少?
WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加,增加1.5×10-5J
.
第四节 电势能和电势(二)
电场的描述:
1、电场强度: E=F/q 把电荷q放在电场中的A点,所受的静电力
大小:F=EA·q 方向:正电荷受静电力沿场强的方向
负电荷受静电力沿场强的反方向
电场强度反映了电场的力的性质
等量同种点电荷电场的电场线和等势面
.
匀强电场的电场线和等势面
.
带电导体周围电场的电场线和等势面
.
在等高面上移动 物体重力不做功
在等势面上移动电 荷静电力不做功
重力场强度
电场强度
E=G/m (即g)
E=F/q
g大的位置重力场强 E大的位置电场强
沿着重力加速 度g的方向,高度 逐渐降低
沿着场强E的方向 (或电场线的方向) 电势逐渐降低
UAB=2V
UBA =-2V
.
课堂训练
2、如图所示的电场中,A、B两点间的 电势差UAB=20 V,将点电荷q= 2×10-9C,由A点移到B点,静电力所
做的功是多少 ?
WAB = -4.0×10-8J
.
课堂训练
3、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V, ψB= -200 V,把电荷q= -1.5×10-8C由A 点移到B点,电场力做了多少功?电势能
.
电场的两大性质: ①力的性质: 由电场强度描述
借助电场线形象表示 ②能的性质: 由电势、电势差描述
借助等势面形象表示
.
库仑定律
大小:
F

k
q1q2 r2
其中K叫静电力常量:k=9.0×109N·m2/C2
电场强度:放入电场中某点的电荷所受的电场
力F跟它的电荷量q的比值,叫做这点的电场
强度,简称场强。 E F q
E是矢量,方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。
电势能 电荷在某点电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位
置时所做的功. EPA=WAO , EPO=0
特点
相对性、有正负、标量
电势做电这荷一在点电的场电中势某,公一式点的电势. 能与E它P的电荷量的比值,叫
q
EP
q
正电荷在电势高的地方电势能 大, 正电荷在电势低的地方电势能 小。 负电荷在电势低的地方电势能 大, 负电荷在电势高的地方电势能 小。
电势差的绝对值又俗称“电压”
等势面:电场中电势相等的点构成的面
注意:1、电场线与等势面处处垂直 2、两个等势面不相交
3、在等势面上移动电荷电场力
不做功
.
几个重要的结论:
1、沿着电场线的方向电势逐渐降低 (沿场强方向电势逐渐降低)
2、电场力做的功总等于电势能的减少量 在电场中,若把q电荷从A点移到B点
.
2、电势: Ψ=EP/q 把电荷q放在电场中的A点,具有的电势能
EP=ΨA·q
电量q的正、负要区别,即要带着符号运算
正电荷处在电势越高的地方,电势能越 大负电荷处在电势越高的地方,电势能越 小 电势反映了电场的能的性质
.
电势差:电场中两点之间电势的差值
VAB=ψA-ψB 且:VAB= - VBA
.
8、如图所示,在真空中有两个点电荷, Q1=+2×10-8C,Q2=+4×10-8C,它们相距0.3m, 求电场中在Q1 Q2连线上距Q1 0.1m的A点的场强。
解:
Q1在A点产生场强E1

k
Q1 x12
1.8104 (N
/ C)
Q2在A点产生场强E2

k
Q2 x22
9103(N
/ C)
.
带电导体周围电场的电场线和等势面
.
1、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗?
由电场本身的因素决定
与WAB、q无关
2、WAB跟q、UAB有关吗? 跟q、UAB都有关
.
课堂训练
1、在如图所示的电场中,把点电荷
q=+2×10-11C,由A点移到B点,电场力 做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电 势差UAB等于多少?B、A两点间的电势 差UBA等于多少?
W电=EPA-EPB=qψA-qψB=qVAB
3、电场力做功与具体路径无关,只与起 始、终止位置的电势差有关。
即: W电=qV起. 、止
正点电荷电场的电场线和等势面
.
负点电荷电场的电场线和等势面
.
等量异种点电荷电场的电场线和等势面
.
等量同种点电荷电场的电场线和等势面
.
匀强电场的电场线和等势面
解: 从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4 105 J
A

EPA q


4 2
105 106
V 20V
电势为负数时,负号表示方向吗? .
珠穆朗玛峰海拔8848米
.
E 2V 1V 0V -1V 3V 2V 1V 0V AB C D
电势和高度都具有相对性,与参考点的
选择有关,而高度差与参考点的选择无
关。
.
一、电势差
1、定义:电场中两点间电势的差值,也 叫电压
15V 5V
0 -3V
AB

C
D
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B
则有
U AB A B
.
2、公式
U AB A B
15V 5V AB
0 -3V
C
D
或者表示成 U BA B A
解: (1)EPA=WAB=- 6×10-4J, (2)EPA=WAB+WBC=- 6×10-4J + 9×10-4J
= 3×10-4J ,
.
例3. 将一电量为 q 2106 C的点电荷从电场外 一点P移至电场中某点A, 电场力做功 4 105 J
,求A点的电势.
(设场外一点P的电势为 p 0)
显然
U AB U B A
3、单位:在国际单位制中,伏(V )
1V=1J/C
4、电势差是标量 .
5、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点,
A
B
WAB EPA EPB
qA qB q(A B )

即 WAB qU AB 或
.
U AB

WAB q
思考题
A点场强EA E1 E2 9103(N / C)
EA方向:水平向右 或方向由电荷1
指向电荷2
.
例1、有一点电荷q=-3×10-6C,从电场中的A点移到B点过 程中,克服电场力做功6×10-4J,从B点移到C点过程中 静电力做功9×10-4J。(1)以B点为零势点,电荷在A点 时的电势能是多少?(2)如果以C点为零势点,电荷在A 点时的电势能又是多少?
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