第10章 3 电势差与电场强度的关系-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册同步导学案配套PPT课件（人教版，江苏）

3　电势差与电场强度的关系 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 巩固演练 课时作业 素养达标 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 Ed 电场强度 沿电场方向的距离 沿电场方向 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 电势差 电场强度 电场方向 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 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。 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 (1)将正电荷q从A点沿直线移至B点的过程中，静电力做了多少功？A、B间的电势差UAB为多大？ 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 (2)将正电荷q从A点沿直线移至C点的过程中，静电力做了多少功？A、C间的电势差UAC为多大？ 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 (3)由以上得出的UAB和UAC的两个表达式，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。 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 1．对关系式U＝Ed的理解 (1)电场强度描述的是静电力的性质，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。 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 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。 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 角度1　公式U＝Ed在匀强电场中的定量应用 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，AB长为L m，电场线与三角形所在的平面平行，已知φA＝5 V，φB＝－5 V，φC＝15 V。由此可以判断(　　) 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 [答案]　D 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 角度2　公式U＝Ed在非匀强电场中的定性应用 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 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 名师点评 对公式U＝Ed的四点提醒 1．公式U＝Ed的定量计算只适用于匀强电场，但对非匀强电场，可用于定性分析。 2．注意公式U＝Ed中“d”的含义。 3．在匀强电场中沿任意方向，相等间距对应的电势差相同。 4．在非匀强电场中，E越大，距离相等的两点间的电势差U越大，进而判断电势的高低。 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 1.图中虚线为一组间距相等的同心圆， 圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定 初速度射入电场，实线为粒子仅在静电力作用下的 运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点，则 该粒子(　　) A．带负电 B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化 C 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 返回导航 下页 上页 /人教物理/ 必修 第三册 2.如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、 半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P 两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在 沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E＝ 100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为(　　) A．UOP＝－10sin θ V　　　　 B．UOP＝10sin θ V C．UOP＝－10cos