1.6 电势差与电场强度的关系—人教版高中物理选修3-1课件(共19张PPT)

1.6.电势差与电场强度的关系 【问题引入】 电场强度是与电场对电荷的作用力相联系的，电势差是与电场力移动电荷做功相联系的．那么电场强度与电势差有什么关系呢？ 一、匀强电场中电势差与场强的关系 1.在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。 （1）在匀强电场中,电场强度等于两点间的电势差与这两点沿电场方向的距离的比值。 适用电场 单位 一切电场 点电荷 匀强电场 V/m N/C 电势差： 电场中两点间电势的差值 UAB = _________ UAB = - UBA φA - φB 静电力做功与电势差的关系 WAB = _____ qUAB UAB = ______ WAB —— q 匀强电场中的特殊规律 在匀强电场中任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半。 匀强电场中两点间的电势差等于________与这两点沿电 场方向的______的乘积，即UAB＝________. 3．对关系式Uab＝Ed的理解，正确的是( A．式中的d是a、b两点间的距离 B．a、b两点间距离越大，电势差越大 C．d是a、b两个等势面的距离 D．此式适用于任何电场 电场强度 距离 Ed C 电场强度的单位：__________，1V/m＝1N/C. 伏每米 4．如图1－6－1所示是匀强电场中的一组等势面，每两个 相邻等势面的距离是25cm，由此可确定电场强度的方向及大 ) A．竖直向下，E＝0.4N/C B．水平向右，E＝0.4N/C C．水平向左，E＝40N/C D．水平向右，E＝40V/m 图1－6－1 解析：因等势面与电场线垂直，并且场强的方向就是电势 降落最快的方向，所以场强的方向水平向右；根据U＝Ed可得 答案：D 如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该平面，现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功3×10-6J，将另一电荷量为10-8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10-6J。（1）求电场线的方向及UAB、UAC、UBC的值；（2）若AB边长为 cm，求电场强度。 A B C 空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x轴上的分量分别为EBx、ECx.下列说法正确的是（ ） EBx的大小大于ECx的大小. EBx的方向沿x轴的正方向 电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量最大 负电荷沿x轴从B点移到C点的过程中，电场力先做正功后做负功。 AD 图1－6－2 ① 从力的角度：WAB＝__________＝____________ 从能的角度：WAB＝____________ ② 由①②两式得：UAB＝__________ 结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于 ____________________________________________． qUAB 电场强度与这两点间距离的乘积 Fd qEd Ed Ed 沿电场方向每单位距离上降低的电势 (2)表达式：UAB＝______或E＝________，在匀强电场中， 场强在数值上等于_____________________________________． (3)UAB＝Ed和E＝ UAB d 的适用条件：_______________. (4)单位关系：1V/m＝1N/C. 匀强电场 不沿场强方向移动电荷 如图1－6－3，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点， 两点连线与场强方向成α角．则A、B两点间的电势差为UAB＝ EL，对不对？ 图1－6－3 把正电荷从A点移动到B点的过程中，B′B与电场力方 向垂直，故在B′B方向上电场力不做功，因此把正电荷从A点 移动到B点电场力所做的功相当于把正电荷从A点移动到B′ 点电场力所做的功． 从力的角度：W＝Fs＝qELcosα＝qUAB′ 从能的角度：W＝qUAB′＝qELcosα 故A、B两点之间的电势差为 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图1－ 6－7所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V. (1)两板间的场强是多大？ (2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B 板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？ (3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？ 图1－6－7 思维总结：应用U＝Ed求两点间的电势差，一定要正确理 解d是两点间沿电场方向的距离，而求某点的电势，我们是通 过求这点与电势零点的电势差实现的，由U＝Ed计算其数值， 电势的正负由该点与电势零点的电势高低比较而定． 与这两点沿电场线方向的距离的比值，即E＝. 1．电势差和电场强度的关系的三种说法 (1)在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点 (2)在