1.6电势差与电场强度的关系-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-1）

§1.6 电势差与电场强度的关系 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力做的功 电场力做功与路径无关 电场的两大性质： ①力的性质 ②能的性质 桥梁的作用 ？ 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高呢？反之又如何呢？ 电势与电场强度之间有什么关系呢？ 结论1:E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小) 问题2：电场强度为零的点，电势一定为零吗？反之又如何呢？（规定无穷远处为零势点） O 对O点： O 对O点： 电势与电场强度之间有什么关系呢？ 结论：电势与电场强度间并无直接关系 结论2:E为零处,φ不一定为零;φ为零处E不一定为零. 1、如图所示：匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移到B点，A、B之间的电势差为UAB，距离为d，试分析电势差与电场强度的关系。 解析：由功的定义可得: 由电场力做功与电势能改变的关系得: 由以上两式可得： 探究电势差与电场强度的关系 以做功为桥梁 A B q E 2、若A、B不在同一条电场线上，是否还能得出以上结论？如图所示（自己尝试推导）,已知A、B之间的电势差为UAB，距离为l，沿电场线方向的距离为d。 静电力做的功 解析： 得： 6 探究电势差与电场强度的关系 E A B q l d θ 6 / 匀强电场中电势差和电场强度的关系 文字描述：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线方向的距离的乘积。 匀强电场的场强 两点间的电势差 沿电场线方向的距离 表达式： 距离最短，电势降低最快 适用范围：只适用于匀强电场，对于非匀强电场，可做定性判断。 8 9 如图甲所示，等差等势面的间距随电场强度的减小而增大。再如图乙所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且距离ab＝bc，由于电场线越密的地方电场强度越大，故Uab＜Ubc [答案]　D 12 [答案]　D 13 (5). 在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间的电势差相等。 (6). UAB=UCD在匀强电场中，相互平行的相等的线段两端点电势差相等。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例1. 在电场强度为 600 N/C的匀强电场中，A、B 两点相距5 cm，当A、B 两点连线沿着电场方向时，A、B 两点的电势差是____ V；当A、B 两点连线与电场方向成60°角时，A、B 两点的电势差是____V；当A、B 两点连线与电场方向垂直时，A、B 两点的电势差是___V。 30 15 0 1. 如图 , a、b、c、d、e 五个点在一直线上 , b、c 两点间的距离等于d、e 两点的距离。在a 点固定放置一个点电荷 , 带电荷量为 +Q ,已知在+Q 的电场中b、c 两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q 从d 点移到e 点的过程中( ) A. 电场力做功qU B.克 服电场力做功qU C. 电场力做功大于qU D. 电场力做功小于qU D a e d c b 例2. 如图，在匀强电场中的 M、N 两点距离为 2 cm，两点间的电势差为 5 V , M、N 连线与场强方向成 60°角，则此电场的电场强度多大？若Ｏ点为 M、N 连线的中点,则 MO 两点的电势差 UMO 多大？ N′ 60° E M N     O 利用等分法计算匀强电场中的电势   A B D C 试画出匀强电场的电场线   E a b c d · · 9V Φ=－3V Φ=9V 解法一(代数) 对公式进一步思考 ，这个式子表示什么含义？ 由 1、在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。 3、E的单位为V/m （1 V/m=1 N/C ）自行证明 不是简单数学变形，而是有着丰富的物理内涵 2、电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离的比值。这一比值在非匀强电场中也有意义。 本节公式 从式子中可看出E的单位是什么？ 公式的表述：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。 1．公式E＝U/d只适用于匀强电场，电场强度E与电势差U和沿电场方向两点间的距离d无关。 2．电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径无关，由电场强度E及A、B两点沿电场方向的距离d决定。 3．公式E＝U/d说明电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，电场强度的方向是电势降低最快的方向。 4．在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的，则有： （1）在同一直线上相同间距的两点间电势差相等； （2）等分线段就等分线段两端的电势差； （3）线段中点的电势为