10.3 电势差与电场强度的关系 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十章 静电场中的能量 10.3 电势差与电场强度的关系 回顾 1.每幅图中，等势线间的电势差相等 U U U 2.等差等势面疏密表示电场强度大小 等差等势面越密，电场强度越大 想一想 电场线越密，电场强度越大 都能判断电场强度的强弱，那电场线和等势线间的关系揭露了哪两个物理量也是有关系的？ 探究电势差与电场强度的关系 一个电荷量为+q的质点， 处在一个电场强度为E匀强电场中，AB间距离是d, A到B点的电势差UAB 求电荷量为+q从A到B点静电力所做的功 一、电势差与电场强度的关系 匀强电场中， 两点间的电势差UAB等于 电场强度E与这两点沿电场方向的距离d的乘积 使用条件： 物理意义： 想一想 d：一定是沿电场方向的距离 电场强度的另外一个表述： 电场强度：在数值上等于沿匀强电场方向每单位距离降低的电势 例题 （1） （2） 法1 牛顿第二定律+运动学公式 法2 动能定理 想一想 如图，图中直线为等势线，B、C、D三点位于同一等势线上 问题1：比较A与B、A与C、A与D间电势差大小 A D C B 问题2：电势差沿AB、AC、AD三条线哪一个降落的最快 问题3：电势降落最快的方向与电场强度的方向有什么关系？ AB 电势降落最快的方向是电场强度方向 二、匀强电场中已知几点电势找电场强度 A B C D 如图，在匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为 问题1：匀强电场中，AD与BC平行且相等，则UAD与UBC有什么关系 问题2：D点电势是多少？ 问题3：画出至少三条匀强电场的电场线 A=1V B=4V C=0V D=-3V 关键：电场线和等势线垂直 方法：等分法 等势线 沿电场线的方向电势逐渐降低 ①连接最高最低电势， ②连接线上必然有一点电势与第三点电势相等，等分法找到，并与第三点连接，该线为等势线 ③作该等势线的垂线，找到电场方向 例题 在匀强电场中，电荷量q=5.0x10-10C的正电荷由a点到b点和由a点移到c点，电场力做功都是3.0x10-8J，已知a、b、c三点的连线组成了一个直角三角形，ab=20cm，∠a=37o，∠c=90o a b c （1）a、b两点间电势差Uab （2）匀强电场的电场强度大小和方向 练习 上式表明，两相邻等势线之间的电势差 U 相同时，电场强度 E 越大的地方，两相邻等势线之间的距离 d 越小，这就是电场线较密的地方等势线也较密的原因。 三、非匀强电场中 的定性分析 该表达式用于匀强电场中定性定量分析 也可用于非匀强电场中定性分析 练习 小结 1.电势差和电场强度的关系 2.等分法由电势找电场强度 3.非匀强电场中定性分析 ①连接最高最低电势， ②连接线上必然有一点电势与第三点电势相等，等分法找到，并与第三点连接，该线为等势线 ③作该等势线的垂线，找到电场方向 课堂检测1 课堂检测2 匀强电场E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60o ，UAB的值为 A.-10V B.10V C.-5V D.-5V C 课堂检测3 课堂检测4 匀强电场中，有A、B、C、D四点恰好位于一平行四边形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为 则D点电势为 A.-3 B.0 C.2 D.1 课堂检测5 P板附近有一电子由静止开始向Q板运动。已知两板间电势差为U，板间距为d,电子质量为m,电荷量为e，下列对的是 A.若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变 B.若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率也增大一倍 C.若将两板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变 D.若将两板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为原来的一半 A 课堂检测6 作业： 1. $$