第1章 6 电势差与电场强度的关系（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（教科版2019）

6　电势差与电场强度的关系 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 一 匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．关系：在匀强电场中，两点间的电势差等于________与这两点间________________的距离的乘积。 2．关系式：UAB＝Ed。 3．适用条件：________电场，d是沿____________两点间的距离。 场强 沿电场线方向 匀强 电场线方向 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 电势差 单位 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 (3)电场强度的另一个单位：伏每米，符号V/m，1 V/m＝1 N/C。 二 等势面的疏密与电场强度大小的关系 1．关系：等势面越密的地方场强越大。 2．适用范围：各种电场。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 匀强电场中电势差与电场强度的关系 　如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，A、B两点在同一条电场线上，间距为d，AB⊥BC，A、C连线与A、B连线夹角为θ。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 (1)将正电荷q从A点沿直线移至B点的过程中，电场力做了多少功？A、B间的电势差UAB为多大？ 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 (2)将正电荷q从A点沿直线移至C点的过程中，电场力做了多少功？A、C间的电势差UAC为多大？     (3)由UAB＝Ed和UAC＝Ed两个表达式，你对“d”的含义有什么认识？ 提示：d为电场中两点间沿电场方向的距离。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 1．对关系式U＝Ed的理解 (1)电场强度描述的是电场力的性质，电势差描述的是电场能的性质。E和U描述电场的角度虽不同，但作为反映同一电场的两个物理量，必然存在一定的关系。 (2)公式中的“d”指电场中两点沿电场强度方向的距离，如果电场中两点不沿电场强度方向，d的取值应为两点连线在电场强度方向的投影，或为两点所在等势面间的垂直距离。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 3．公式U＝Ed在非匀强电场中的应用 公式U＝Ed可用来定性分析非匀强电场中电势差的关系。如图所示，若ab＝bc，由于电场线密处电场强度较大，即ab段的平均电场强度小于bc段的平均电场强度，故可以判断Uab<Ubc。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 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三点的连线组成了一个直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)a、b两点的电势差Uab； (2)匀强电场的场强大小和方向。 [答案]　(1)60 V　(2)375 V/m　方向与ac边平行且由a指向c 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 [名师点评] 计算电场强度应注意的问题 (1)在选取场强公式计算电场强度时，首先要注意公式的适用条件，然后判断题目中物理情境是否满足公式的适用条件。 (2)应用公式UAB＝Ed计算时，首先要明确所研究的电荷所处的电场必须是匀强电场，其次要明确所要研究的两点的距离应当是沿场强方向两点间的距离。如果给出电场中两点间的距离不是沿场强方向上的距离，则应通过数学知识转化为沿场强方向上的距离。 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 　 1.关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是(　　) A．任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积 B．沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必定相等 C．电势降低的方向必是电场强度方向 D．在相同距离的两点上，电势差大的电场强度也大 B 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 2.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝20 V，则a、c连线中点b的电势φb为(　　) A．等于35 V B．大于35 V C．小于35 V D．等于15 V C 教科物理 必修 第三册 返回导航 下页 上页 对电场强度的进一步理解 　如图所示，A、B、C、D四个点在同一电场中，电场方向和强度分布均未知。 教科物理 必修 第三册 返