1.6 电势差与电场强度的关系 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

第6节 电势差与电场强度的关系 第一章 静电场 电场力（F=Eq） 电势能的变化 WAB=UABq 电场强度（E） 移动电荷q做功 ? 电势差（UAB） 描述电场的性质 力的性质 能的性质 电势差U和E存在怎样的关系？ E A B d 【探究】匀强电场电势差与电场强度的关系 （1）位移沿电场线的方向 在电场力的作用下，电荷q从A沿电场线移动到B， 则电场力所做的功为 q 从力的角度： 从能的角度 Ｗ= qUAB Ｗ= Fd = qEd 即 UAB = Ed E A B d q B' ） α 【探究】匀强电场电势差与电场强度的关系 （2）位移不沿电场线的方向 则电场力所做的功为 从力的角度： 从能的角度： Ｗ= qUAB Ｗ= FLcosα 在电场力的作用下，电荷q从A不沿电场线移动到B， L 即 UAB = Ed = qEd 若位移方向不沿电场线方向，将位移沿电场线方向投影。 一、匀强电场电势差与电场强度的关系 1 ．公式：＿＿＿＿＿； 2 ．意义：在匀强电场中，两点间的电势差UAB等于 ＿＿＿＿＿与这两点＿＿＿＿＿＿＿＿＿的乘积； 3 ．说明： d必须是＿＿＿＿＿＿＿的距离。 UAB = Ed 电场强度E 沿电场方向的距离d 沿电场线方向 二、电场强度与电势差的关系 1 ．公式：＿＿＿＿＿。 2 ．意义：在匀强电场中，电场强度大小等于两点间 ＿＿＿与两点沿＿＿＿＿＿＿距离的比值。 （即：电场强度在数值上等于沿电场线方向每单位 距离上＿＿＿＿＿） 3 ．单位：＿＿＿，符号＿＿，且 1V/m = ＿N/C。 UAB d E= 电势差 电场强度方向 降低的电势 伏/米 V/m 1 1V/m=1J/(C·m)=1N·m/(C·m)=1N/C ？ 【讨论】如图所示, 从A等势面到B等势面的电势降落方向有多个, 其中降得最快的线路是＿＿， 则沿着电场线方向是电势降落＿＿＿的方向。 A B E C D AB 最快 二、电场强度与电势差的关系 4．说明： (1)场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的＿＿＿； (2)场强E的方向是电势降落＿＿＿的方向； (3)在匀强电场中，在任意一条直线上，相等距离二点 间的电势差＿＿＿。 最快 快慢 相等 电场强度三个公式的区别 区别 公式 公式含义 适用范围 E = F q E = k Q r2 E = U d 电场强度的定义式 任意电场 真空中点电荷电场的场强计算公式 真空中点电荷电场 匀强电场的场强的计算公式 匀强电场 【讨论】在非匀强电场中，等差等势面之间的距离＿＿＿，等势面密处场强＿，等势面疏处场强＿。 不相等 大 小 1．下列说法正确的是 （ ） A．由公式U = Ed 得，在电场中两点间电势差等于 场强与两点间距离的乘积 B．由公式E = U/d得，在匀强电场中沿电场线方向 上两点间距离越大，电场强度就越小 C．在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这 两点间距离的乘积 D．公式U = Ed只适用匀强电场 D 练习 2 ．对于求电场力做功的两种途径W=qU和W=qEd ，下列说法正确的是（ ） A．W=qU只适用于匀强电场，W=qEd适用于任何电场 B．W=qEd只适用于匀强电场，W=qU适用于任何电场 C．它们都适用于任何电场 D．它们都只适用于匀强电场 B 练习 3 ．如图所示，两平行板的金属板间始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（ ） A．两板间的场强为500V/m B．C、D两点的电势相等 C．C点的电势ψC =2.0V D．D点的电势ψD =2.0V D 练习 4 ．图示中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20 cm。把一个电荷量q=1×10-5 C的正电荷从A点移到B点，静电力做的功为零；从B点移到C点,静电力做的功为-1.73×10-3 J，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别是(　　) A ． 865 V/m,垂直AC向左 B ． 865 V/m,垂直AC向右 C ． 1000 V/m,垂直AB斜向上 D ． 1000 V/m,垂直AB斜向下 D 练习 5 ．如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10 C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点电场力做功都是3.0×10－8 J，已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，求： (1)a、b两