|
|
Строка 5: |
Строка 5: |
| <metakeywords>Физика, 10 класс, Связь между, напряженностью электростатического, поля и разностью, потенциалов. Эквипотенциальные, поверхности</metakeywords> | | <metakeywords>Физика, 10 класс, Связь между, напряженностью электростатического, поля и разностью, потенциалов. Эквипотенциальные, поверхности</metakeywords> |
| | | |
- | Каждой точке электрического поля соответствуют определенные значения потенциала и напряженности. Найдем связь напряженности электрического поля с потенциалом.<br> Пусть заряд ''q'' перемещается в направлении вектора напряженности однородного электрического поля [[Image:A98-5.jpg|17x20px]] из точки ''1'' в точку ''2'', находящуюся на расстоянии [[Image:A98-6.jpg|27x15px]] от точки ''1'' (''рис.14.28''). Электрическое поле совершает работу:<br>[[Image:A98-1.jpg|center|107x21px]][[Image:A14.28.jpg|center|179x93px]] Эту работу согласно формуле (14.19) можно выразить через разность потенциалов в точках ''1'' и ''2'':<br>[[Image:A98-2.jpg|center|276x20px]] Приравнивая выражения для работы, найдем модуль вектора напряженности поля:<br>[[Image:A98-3.jpg|center|166x47px]] В этой формуле ''U'' - разность потенциалов между точками ''1'' и ''2'', которые связаны вектором перемещения [[Image:A98-6.jpg|28x16px]], совпадающим по направлению с вектором напряженности [[Image:A98-5.jpg|17x21px]] (см. ''рис.14.28'').<br> Формула (14.21) показывает: чем меньше меняется потенциал на расстоянии [[Image:A98-6.jpg|28x15px]], тем меньше напряженность электростатического поля. Если потенциал не меняется совсем, то напряженность поля равна нулю.<br> Так как при перемещении положительного заряда в направлении вектора напряженности [[Image:A98-5.jpg|18x23px]] электростатическое поле совершает положительную работу [[Image:A98-8.jpg|125x18px]], то потенциал [[Image:A98-9.jpg|17x16px]] больше потенциала [[Image:A98-10.jpg|17x14px]].<br> Следовательно, ''напряженность электрического поля направлена в сторону убывания потенциала.''<br> Любое электростатическое поле в достаточно малой области пространства можно считать однородным. Поэтому формула (14.21) справедлива для произвольного электростатического поля, если только расстояние [[Image:A98-6.jpg|27x15px]] настолько мало, что изменением напряженности поля на этом расстоянии можно пренебречь.<br> '''Единица напряженности электрического поля.''' Единицу напряженности электрического поля в СИ устанавливают, используя формулу (14.21). ''Напряженность электрического поля численно равна единице, если разность потенциалов между двумя точками на расстоянии ''1 м''в однородном поле равна'' 1 В. Наименование этой единицы - вольт на метр (В/м).<br> Напряженность можно также выражать в ньютонах на кулон. Действительно,<br>[[Image:A98-4.jpg|center|277x34px]] '''Эквипотенциальные поверхности.''' При перемещении заряда под углом 90° к силовым линиям электрическое поле не совершает работы, так как сила перпендикулярна перемещению. Значит, если провести поверхность, перпендикулярную в каждой ее точке силовым линиям, то при перемещении заряда вдоль этой поверхности работа не совершается. А это означает, что все точки поверхности, перпендикулярной силовым линиям, имеют один и тот же потенциал.<br> Поверхности равного потенциала называют '''эквипотенциальными'''.<br> Эквипотенциальные поверхности однородного поля представляют собой плоскости (''рис.14.29''), а поля точечного заряда - концентрические сферы (''рис.14.30'').<br>[[Image:A14.29.jpg|center|198x176px]][[Image:A14.30.jpg|center|183x197px]] Подобно силовым линиям, эквипотенциальные поверхности качественно характеризуют распределение поля в пространстве. Вектор напряженности перпендикулярен эквипотенциальным поверхностям и направлен в сторону уменьшения потенциала.<br> Эквипотенциальные поверхности строятся обычно так, что разность потенциалов между двумя соседними поверхностями постоянна. Поэтому согласно формуле (14.21) расстояния между соседними эквипотенциальными поверхностями увеличиваются по мере удаления от точечного заряда, так как напряженность поля уменьшается.<br> Эквипотенциальные поверхности однородного поля расположены на равных расстояниях друг от друга.<br> ''Эквипотенциальной'' является поверхность любого проводника в электростатическом поле. Ведь силовые линии перпендикулярны поверхности проводника. Причем не только поверхность, но и все точки внутри проводника имеют один и тот же потенциал. Напряженность поля внутри проводника равна нулю, значит, равна нулю и разность потенциалов между любыми точками проводника.<br> Модуль напряженности электростатического поля численно равен разности потенциалов между двумя близкими точками в этом поле, деленной на расстояние между этими точками.<br><br><br> ???<br> 1. Чему равна разность потенциалов между двумя точками заряженного проводника?<br> 2. Как связана разность потенциалов с напряженностью электрического поля?<br> | + | Каждой точке электрического поля соответствуют определенные значения потенциала и напряженности. Найдем связь напряженности электрического поля с потенциалом.<br> Пусть заряд ''q'' перемещается в направлении вектора напряженности однородного электрического [[Действие_магнитного_поля_на_движущийся_заряд|поля]] [[Image:A98-5.jpg|17x20px|A98-5.jpg]] из точки ''1'' в точку ''2'', находящуюся на расстоянии [[Image:A98-6.jpg|27x15px|A98-6.jpg]] от точки ''1'' (''рис.14.28''). Электрическое поле совершает работу:<br>[[Image:A98-1.jpg|center|107x21px|Эквипотенциальные поверхности]][[Image:A14.28.jpg|center|179x93px|Эквипотенциальные поверхности]] Эту работу согласно формуле (14.19) можно выразить через разность потенциалов в точках ''1'' и ''2'':<br>[[Image:A98-2.jpg|center|276x20px|Эквипотенциальные поверхности]] Приравнивая выражения для работы, найдем модуль вектора напряженности поля:<br>[[Image:A98-3.jpg|center|166x47px|Эквипотенциальные поверхности]] В этой формуле ''U'' - разность потенциалов между точками ''1'' и ''2'', которые связаны вектором перемещения [[Image:A98-6.jpg|28x16px|A98-6.jpg]], совпадающим по направлению с вектором напряженности [[Image:A98-5.jpg|17x21px|A98-5.jpg]] (см. ''рис.14.28'').<br> Формула (14.21) показывает: чем меньше меняется потенциал на расстоянии [[Image:A98-6.jpg|28x15px|A98-6.jpg]], тем меньше напряженность электростатического поля. Если потенциал не меняется совсем, то напряженность поля равна нулю.<br> Так как при перемещении положительного [[Единица_электрического_заряда|заряда]] в направлении вектора напряженности [[Image:A98-5.jpg|18x23px|A98-5.jpg]] электростатическое поле совершает положительную работу [[Image:A98-8.jpg|125x18px|A98-8.jpg]], то потенциал [[Image:A98-9.jpg|17x16px|A98-9.jpg]] больше потенциала [[Image:A98-10.jpg|17x14px|A98-10.jpg]].<br> Следовательно, ''напряженность электрического поля направлена в сторону убывания потенциала.''<br> Любое электростатическое поле в достаточно малой области пространства можно считать однородным. Поэтому формула (14.21) справедлива для произвольного электростатического поля, если только расстояние [[Image:A98-6.jpg|27x15px|A98-6.jpg]] настолько мало, что изменением напряженности поля на этом расстоянии можно пренебречь.<br> '''Единица напряженности электрического поля.''' Единицу напряженности электрического поля в СИ устанавливают, используя формулу (14.21). ''Напряженность электрического поля численно равна единице, если разность потенциалов между двумя точками на расстоянии ''1 м''в однородном поле равна'' 1 В. Наименование этой единицы - вольт на метр (В/м).<br> Напряженность можно также выражать в ньютонах на [[Закон_Кулона|кулон]]. Действительно,<br>[[Image:A98-4.jpg|center|277x34px|Эквипотенциальные поверхности]] '''Эквипотенциальные поверхности.''' При перемещении заряда под углом 90° к силовым линиям электрическое поле не совершает работы, так как сила перпендикулярна перемещению. Значит, если провести поверхность, перпендикулярную в каждой ее точке силовым линиям, то при перемещении заряда вдоль этой поверхности работа не совершается. А это означает, что все точки поверхности, перпендикулярной силовым линиям, имеют один и тот же потенциал.<br> Поверхности равного потенциала называют '''эквипотенциальными'''.<br> Эквипотенциальные поверхности однородного поля представляют собой плоскости (''рис.14.29''), а поля точечного заряда - концентрические сферы (''рис.14.30'').<br>[[Image:A14.29.jpg|center|198x176px|Эквипотенциальные поверхности]][[Image:A14.30.jpg|center|183x197px|Эквипотенциальные поверхности]] Подобно силовым линиям, эквипотенциальные поверхности качественно характеризуют распределение поля в пространстве. [[Векторная_графика|Вектор]] напряженности перпендикулярен эквипотенциальным поверхностям и направлен в сторону уменьшения потенциала.<br> Эквипотенциальные поверхности строятся обычно так, что разность потенциалов между двумя соседними поверхностями постоянна. Поэтому согласно формуле (14.21) расстояния между соседними эквипотенциальными поверхностями увеличиваются по мере удаления от точечного заряда, так как напряженность поля уменьшается.<br> Эквипотенциальные поверхности однородного поля расположены на равных расстояниях друг от друга.<br> ''Эквипотенциальной'' является поверхность любого [[ЭДС_индукции_в_движущихся_проводниках|проводника]] в электростатическом поле. Ведь силовые линии перпендикулярны поверхности проводника. Причем не только поверхность, но и все точки внутри проводника имеют один и тот же потенциал. Напряженность поля внутри проводника равна нулю, значит, равна нулю и разность потенциалов между любыми точками проводника.<br> Модуль напряженности электростатического поля численно равен разности потенциалов между двумя близкими точками в этом поле, деленной на расстояние между этими точками.<br><br><br> ???<br> 1. Чему равна разность потенциалов между двумя точками заряженного проводника?<br> 2. Как связана разность потенциалов с напряженностью электрического поля?<br> |
| | | |
| <br> ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' | | <br> ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' |
Строка 12: |
Строка 12: |
| | | |
| '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока ''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии |
| | | |
| '''<u>Практика</u>''' | | '''<u>Практика</u>''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты |
| | | |
| '''<u>Дополнения</u>''' | | '''<u>Дополнения</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие |
| | | |
| <u>Совершенствование учебников и уроков | | <u>Совершенствование учебников и уроков |
- | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике''' | + | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки ''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения |
| | | |
| | | |
Текущая версия на 13:39, 5 июля 2012
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Связь между напряженностью электростатического поля и разностью потенциалов. Эквипотенциальные поверхности
Каждой точке электрического поля соответствуют определенные значения потенциала и напряженности. Найдем связь напряженности электрического поля с потенциалом. Пусть заряд q перемещается в направлении вектора напряженности однородного электрического поля из точки 1 в точку 2, находящуюся на расстоянии от точки 1 (рис.14.28). Электрическое поле совершает работу: Эту работу согласно формуле (14.19) можно выразить через разность потенциалов в точках 1 и 2: Приравнивая выражения для работы, найдем модуль вектора напряженности поля: В этой формуле U - разность потенциалов между точками 1 и 2, которые связаны вектором перемещения , совпадающим по направлению с вектором напряженности (см. рис.14.28). Формула (14.21) показывает: чем меньше меняется потенциал на расстоянии , тем меньше напряженность электростатического поля. Если потенциал не меняется совсем, то напряженность поля равна нулю. Так как при перемещении положительного заряда в направлении вектора напряженности электростатическое поле совершает положительную работу , то потенциал больше потенциала . Следовательно, напряженность электрического поля направлена в сторону убывания потенциала. Любое электростатическое поле в достаточно малой области пространства можно считать однородным. Поэтому формула (14.21) справедлива для произвольного электростатического поля, если только расстояние настолько мало, что изменением напряженности поля на этом расстоянии можно пренебречь. Единица напряженности электрического поля. Единицу напряженности электрического поля в СИ устанавливают, используя формулу (14.21). Напряженность электрического поля численно равна единице, если разность потенциалов между двумя точками на расстоянии 1 мв однородном поле равна 1 В. Наименование этой единицы - вольт на метр (В/м). Напряженность можно также выражать в ньютонах на кулон. Действительно, Эквипотенциальные поверхности. При перемещении заряда под углом 90° к силовым линиям электрическое поле не совершает работы, так как сила перпендикулярна перемещению. Значит, если провести поверхность, перпендикулярную в каждой ее точке силовым линиям, то при перемещении заряда вдоль этой поверхности работа не совершается. А это означает, что все точки поверхности, перпендикулярной силовым линиям, имеют один и тот же потенциал. Поверхности равного потенциала называют эквипотенциальными. Эквипотенциальные поверхности однородного поля представляют собой плоскости (рис.14.29), а поля точечного заряда - концентрические сферы (рис.14.30). Подобно силовым линиям, эквипотенциальные поверхности качественно характеризуют распределение поля в пространстве. Вектор напряженности перпендикулярен эквипотенциальным поверхностям и направлен в сторону уменьшения потенциала. Эквипотенциальные поверхности строятся обычно так, что разность потенциалов между двумя соседними поверхностями постоянна. Поэтому согласно формуле (14.21) расстояния между соседними эквипотенциальными поверхностями увеличиваются по мере удаления от точечного заряда, так как напряженность поля уменьшается. Эквипотенциальные поверхности однородного поля расположены на равных расстояниях друг от друга. Эквипотенциальной является поверхность любого проводника в электростатическом поле. Ведь силовые линии перпендикулярны поверхности проводника. Причем не только поверхность, но и все точки внутри проводника имеют один и тот же потенциал. Напряженность поля внутри проводника равна нулю, значит, равна нулю и разность потенциалов между любыми точками проводника. Модуль напряженности электростатического поля численно равен разности потенциалов между двумя близкими точками в этом поле, деленной на расстояние между этими точками.
??? 1. Чему равна разность потенциалов между двумя точками заряженного проводника? 2. Как связана разность потенциалов с напряженностью электрического поля?
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс
Материалы по физике, планирование по физике, задания и ответы по классам, планы конспектов уроков по физике для 10 класса
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|