10.3电势差与电场强度的关系（同步课件）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而 第十章 静电场中的能量 人教版(2019)必修 第三册 §3 电势差与电场强度的关系 目录 电场强度E的另一种表达式 电势差与电场强度的关系 1 2 2 仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而 新课引入 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。这是为什么？ 思考与讨论： 仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而 电势差与电场强度的关系 一、电势差与电场强度的关系 如图所示,在匀强电场E中,把正电荷q从A移到B,请通过分析电场力做功，找出AB两点间的电势差的绝对值U与电场强度E的关系。 从力的角度： Ｗ= Fd = qEd ① 从能的角度： Ｗ= qU ② 由 ① ② 两式得: U = Ed 　 1.若沿场强方向移动电荷 匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向距离的乘积! 在上面的讨论中，如果A、B两点不在同一条电场线上，还能得出以上结论吗？请尝试论证。 思考与讨论： 2.若不沿场强方向移动电荷 Ｗ= FLcosθ = qEd ① Ｗ= qU ② 由 ① ② 两式得: U = Ed 　 一、电势差与电场强度的关系 θ (1)匀强电场中两点间的电势差的绝对值等于场强与这两点间沿电场力方向距离的乘积。 (3)d：沿场强方向的距离 。若电场中两点不沿电场线，d取值应为在电场方向的投影，或等势面间的距离。 (4)只适用于匀强电场 结论总结： (2)公式： 对于非匀强电场，如何判断UAB、UBC的大小关系？ 思考与讨论： 仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而 电场强度E的另一种表达式 二、电场强度E的另一种表达式 1.公式： 2.单位： 1 V/m=1 N/C 3.上式不是U=Ed简单的变形，这一变形有丰富的物理内涵。物理意义是在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。 θ (1)沿AB、 AC 两个方向，哪个电势降落的快？ A B E C θ (2)为什么等差等势面越密电场强度越大？ 场强E的方向是电势降落最快的方向。 思考与讨论： 上述例题中，M、N是两块平行金属板，两板间的电场是匀强电场。如果M、N是其他形状，中间的电场不再均匀，例题中的三个问题还有确定答案吗？为什么？ 思考与讨论： 4.电场强度表达式的比较 公式/区别 物理意义 适用范围 二、电场强度E的另一种表达式 是电场强度大小的定义式 是真空中点电荷场强的决定式 是匀强电场中场强的计算式 适用于一切电场 在真空中,场电荷Q是点电荷 匀强电场 思考与讨论： 1.如图，在匀强电场中，AB=BC=CD,试判断UAB、UBC、UCD的大小关系。 结论1：在匀强电场中，同一直线上相同间距的两点间的电势差相等。 2.如图，在匀强电场中AB与CD平行且相等，试判断UAB、UCD的大小关系。 若 求 结论2：在匀强电场中，相互平行的相等的线段两端点电势差相等． 仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而 课堂练习 1．如图所示，匀强电场场强E=100V/m，A、B两点相距10cm、A、B连线与电场线夹角为60°，若取A点电势为0，则B点电势为（　　） A．-10V B．10V C．-5V D．5V C C A C 仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而 谢君一赏 $