等量同种点电荷电场的电场线和等势面ppt课件
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等量同种点电荷电场的电场线和等势面
1
匀强电场的电场线和等势面
2
带电导体周围电场的电场线和等势面
3
在等高面上移动 物体重力不做功
Байду номын сангаас
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
16
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？
UAB=2V
UBA =-2V 17
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
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6
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。
做的功是多少 ？
WAB = -4.0×10-8J
18
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
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
19
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
20
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
4
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
5
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
解: (1)EPA=WAB=- 6×10-4J， (2)EPA=WAB+WBC=- 6×10-4J + 9×10-4J
= 3×10-4J ，
9
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 4105 J
,求A点的电势.
（设场外一点P的电势为 p 0)
关。
12
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
13
2、公式
U AB A B
15V 5V AB
0 -3V
C
D
或者表示成 U BA B A
显然
U AB U B A
3、单位：在国际单位制中，伏（V )
解: 从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4105 J
A
EPA q
4 2
105 106
V 20V
电势为负数时,负号表示方向吗? 10
珠穆朗玛峰海拔8848米
11
E 2V1V 0V -1V 3V2V 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
EA方向：水平向右 或方向由电荷1
指向电荷2
8
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？
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
21
电势差：电场中两点之间电势的差值
VAB=ψA-ψB 且：VAB= - VBA
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
1V=1J/C
4、电势差是标量 14
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
15
思考题
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
23
正点电荷电场的电场线和等势面
24
负点电荷电场的电场线和等势面
25
等量异种点电荷电场的电场线和等势面
26
等量同种点电荷电场的电场线和等势面
27
匀强电场的电场线和等势面
28
带电导体周围电场的电场线和等势面
29
7
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)
A点场强EA E1 E2 9103(N / C)
3、在等势面上移动电荷电场力
不做功
22
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
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
1
匀强电场的电场线和等势面
2
带电导体周围电场的电场线和等势面
3
在等高面上移动 物体重力不做功
Байду номын сангаас
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
16
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？
UAB=2V
UBA =-2V 17
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
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6
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。
做的功是多少 ？
WAB = -4.0×10-8J
18
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
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
19
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
20
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
4
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
5
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
解: (1)EPA=WAB=- 6×10-4J， (2)EPA=WAB+WBC=- 6×10-4J + 9×10-4J
= 3×10-4J ，
9
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 4105 J
,求A点的电势.
（设场外一点P的电势为 p 0)
关。
12
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
13
2、公式
U AB A B
15V 5V AB
0 -3V
C
D
或者表示成 U BA B A
显然
U AB U B A
3、单位：在国际单位制中，伏（V )
解: 从P A,电场力做的功 W E PA
EPA W 4105 J
A
EPA q
4 2
105 106
V 20V
电势为负数时,负号表示方向吗? 10
珠穆朗玛峰海拔8848米
11
E 2V1V 0V -1V 3V2V 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
EA方向：水平向右 或方向由电荷1
指向电荷2
8
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？
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
21
电势差：电场中两点之间电势的差值
VAB=ψA-ψB 且：VAB= - VBA
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
1V=1J/C
4、电势差是标量 14
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
15
思考题
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
23
正点电荷电场的电场线和等势面
24
负点电荷电场的电场线和等势面
25
等量异种点电荷电场的电场线和等势面
26
等量同种点电荷电场的电场线和等势面
27
匀强电场的电场线和等势面
28
带电导体周围电场的电场线和等势面
29
7
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)
A点场强EA E1 E2 9103(N / C)
3、在等势面上移动电荷电场力
不做功
22
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
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