大学物理学电子教案.ppt

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1、大学物理学电子教案电场强度与电势的关系8－8电场场强与电势梯度8－9静电场中的电偶极子电势复习8－6静电场的环路定理电势能静电场力所作的功静电场的环路定理电势能8－7电势电势点电荷电场的电势电势叠加原理一、等势面8－8电场场强与电势梯度1、定义电场中电势相等的点所构成的面，叫做等势面。即V(x,y,z)=C，的空间曲面称为等势面。等势面上的任一曲线叫做等势线。2、等势面的性质在等势面上移动电荷时，电场力不作功；证明：因为将单位正电荷从等势面上M点移到N点，电场力做功为零，而路径不为零，dl≠0除电场强度为零处外，电场线与等势面正交。电场线的方向指向电势降落的方向。3、典型的电场线与等势

2、面正点电荷的电场负点电荷的电场匀强电场规定：两个相邻等势面的电势差相等，所以等势面较密集的地方，场强较大；等势面较稀疏的地方，场强较小。4、应用测量电势分布，得到等势面，在根据等势面与电场强度的关系，定性画出电场线。二、电场强度与电势的关系1、沿任一方向的分量BAIIIE△lVV+△V静电场中两个靠得很近的等势面，电势分别为V和V+ΔV，在等势面上取两点A和B，间距为Δl，设与E之间的夹角为θ。负号表明：沿着场强的方向，电势由高到低；逆着场强的方向，电势由低到高电场中某一点的场强沿任一方向的分量，等于这一点的电势沿该方向单位长度的电势变化率的负值，这就是电场强度和电势之间的关系。2、切

3、向和法向分量等势面上任一点场强的切向分量为零法向分量电场中任一点的场强，等于该点电势沿等势面法线方向单位长度的变化率的负值。VV+dVEen高电势低电势直角坐标系3、应用电势是标量，容易计算。可以先计算电势，然后利用场强与电势的微分关系计算电场强度，这样做的好处是可以避免直接用场强叠加原理计算电场强度的矢量运算的麻烦。例题1，求均匀带电细圆环轴线上一点的场强。解：细圆环轴线上一点的电势为式中R为圆环的半径。因而轴线上一点的场强为例题2，求电偶极子电场中任一点的电势和电场强度。xy解：设A与+q和-q均在xoy平面内，A到+q和-q的距离分别为r+和r-，+q和-q单独存在时，A点的电势

4、为由电势的叠加原理，A点的电势为对于电偶极子，l<

5、，使电偶极子电矩的方向与电场强度的方向一致。4、在不均匀电场中的行为这时作用在在+q和-q上的电场力F+和F-大小不相等，这时电偶极子不仅要转动，而且还将要在空间平动。二、电偶极子在电场中的电势能和平衡位置-q+qF+F-θr0当θ=0，cosθ=1时，电势能最低，为Ep=-pE；当θ=2π，cosθ=0时，电势能为零；当θ=π，cosθ=-1时，电势能最大，为Ep=pE。从能量的观点来看，能量越低，状态越稳定。因而，电偶极子电势能最低的位置，即为稳定平衡位置。因此，在电场中的电偶极子，总是有使自己转向稳定平衡位置的趋势。小结8－6静电场的环路定理电势能静电场力所作的功静电场的环路定理

6、电势能8－7电势电势点电荷电场的电势电势叠加原理8－8电场场强与电势梯度等势面电场强度与电势的关系8－9静电场中的电偶极子作业：思考题：P5027，28习题：P5430，31预习：9-1，9-2