10.3 电势差与电场强度的关系（教学课件）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

第3节 电势差与电场 强度的关系 第十章 人教版 高中物理必修三 问题与思考 01 电场强度与电势差的关系 02 问题与拓展 03 巩固提升 04 CONTENTS 目录 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 电场力做功与路径无关 温故知新 关系 新课导入 问题与思考 PART 01 如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。 电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏。 问题与思考 01 为什么？ 场强度大的的地方电势是否一定高？反之又如何？ A B C D 结论1: E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小) EA>EB ,φA>φB EC>ED ,φC<φD 问题探究1 02 电场强度为零的点电势一定为零吗？反之如何呢？ O点：E=0，φ ≠0 O点：φ =0，E ≠0 结论2: E为零处,φ不一定为零;φ为零处E不一定为零 场强E 与 φ 无直接关系 o o 取无穷远处为零电势点 问题探究2 03 若沿场强方向移动电荷 从力的角度： Ｗ= Fd = qEdAB ① 从能的角度： Ｗ= qUAB ② 由 ① ② 两式得:UAB = EdAB 　 两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 E A B q + F d 问题探究3 04 正确吗 L M E A B θ + + q F d UAB = E d 若不沿场强方向移动电荷 问题探究4 05 这就是匀强电场中电势差等于电场强度的关系。接下来我们一起更深入学习？ 电场强度与电势差的关系 PART 02 1.定义：在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。 3.单位：伏每米（V/m） 1V/m=1N/C 或 2.公式： 电场强度与电势差的关系 01 （2）电场强度E的方向是电势降低最快的方向。 （1）由 表明，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。 4.说明： E A N P M 电场强度与电势差的关系 01 【例题】如图，真空中平行金属板M、 N之间的距离d为0.04m，有一 2×10-15 kg 的带电粒子位于M 板旁，粒子的电荷量为8×10-15 C，给两金属板加200V 直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M 板由静止开始运动到达N板时的速度。 （3）如果两金属板距离增大为原来的 2 倍，其他 条件不变，则上述问题（1）（2）的答案又如何？ 典例分析 02 典例分析 02 典例分析 02 以上的学习中有没有其他新发现？ 思考与拓展 PART 03 点电荷周围等势面分布间距不相等 A B C WAB=FABlAB=qUAB WBC=FBClBC=qUBC FAB< FBC UAB= UBC lAB> lBC F指平均值 拓展1 01 沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等 WAB=FABlAB=qUAB WBC=FBClBC=qUBC FAB= FBC UAB= UBC A B C AC连线的中点B的电势与A、C两点的电势的关系。 拓展2 02 在匀强电场中沿同一方向任意相等距离上的电势差相等。 N M E C A B 结论：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。 拓展3 03 E A Ｂ C D AB//CD AB=CD=L 在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。 UAB =UCD 推广：若AB//CD ，则 拓展4 04 如图所示，AB为匀强电场中的两点，如果O1、 O2 、 O3 … On为AB连线的n等分点，那么O1、 O2 、 O3 … On 也是是A、B间电势差的n等分点。 在匀强电场中任意两点的连线的n等分点也将这两点间的电势差n等分。（几何等分点也是电势差等分点） 拓展5 05 如图，在场强为E的匀强电场中，沿电场线方向建立一直线坐标系，O为原点，取O点的电势为0，则坐标为x处的P电势是多大？ 在匀强电场中沿电场线方向电势随位置坐标均匀降落。 E o P x x φ o 在φ-x图象中，斜率大小表示场强大小。。 拓展6 06 安全用电中，有一个涉及“跨步电压”现象的问题，你知道什么是“跨步电压”吗？如果遇到地面有漏电，应该如何避免“跨步电压”？ 【提示】地下电缆漏电、高压电