10.3电势差和电场强度的关系 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.3 电势差和电场强度的关系 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 回顾：电势与电场强度的关系 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？ E大处φ不一定高；φ高处E不一定大 问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？ E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零 .O .O ---无直接关系 物理雾里悟理 思考 等势线与电场强度有什么关系吗？ 观察：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 物理雾里悟理 一、电场强度与电势差 A B d + 电荷从A移动到B，静电力做功 用电势差求静电力做功 式中d为沿着电场线方向的距离 + 若电荷移动的方向与电场线不在一条直线上，还能得出同样结果吗？ 电荷从A移动到B， 静电力做功 A B d l α 物理雾里悟理 在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间电势差与两点沿电场强度方向的距离之比 描述电场力的性质 描述电场能的性质 此式从匀强电场中得出，但也可以在非匀强电场中定性判断 站立式讨论：为何电场线密的地方等势线也较密？ 两相邻等势线间U相同，E越大，相邻等势线间距离d越小。 沿电场线方向的距离 一、电场强度与电势差 物理雾里悟理 你能行！！ 1、如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc.则( ) A. Ea<Eb，φb=φc B. Ea>Eb，φa>φb C. Ea>Eb，φa<φb D. Ea=Ec，φb=φc B 物理雾里悟理 你能行！！ 物理雾里悟理 3、匀强电场中一簇水平等势面，电势的高低如图所示，相邻等势面之间的距离都是2cm，下列判断正确的是( ) A. 电场强度竖直向下，大小为0.2V/m B. 电场强度竖直向下，大小为500V/m C. 电场强度竖直向上，大小为0.2V/m D. 电场强度竖直向上，大小为500V/m D 你能行！！ 物理雾里悟理 + 4、如图，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一 2×10-15kg的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10-15C ，给两金属板加200V直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。 解（1）两金属板间的电场强度 ，带电粒子所受的静电力 ，则 有 （2）静电力远大于重力2×10-14N，因此重力可忽略不计。 带电粒子运动的加速度 ，设带电粒子到达N板时速度为v。根据匀变速直线运动的速度与时间的关系有 ，则 你能行！！ 物理雾里悟理 + 4、如图，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一 2×10-15kg的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10-15C ，给两金属板加200V直流电压。 （3）如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变， 则上述问题（1）（2）的答案又如何？ 解（3）当d'＝2d时， 则 带电粒子所受的静电力的大小是4×10-11N，到达N板时的速度是40 m/s；两金属板距离增大为原来的2倍时，静电力的大小是2×10-11N，速度仍然是40 m/s。 当两极板间距增大，会影响什么？不会影响什么？如何快速得出结论？ 你能行！！ 物理雾里悟理 5、在匀强电场中，将一电荷量为5×10−5 C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，则： (1)求电荷由A移到B的过程中，电场力做的功？ (2)A、B两点间的电势差为多少？ (3)该匀强电场的电场强度为多大？ 你能行！！ 物理雾里悟理 一、沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等 WAB=FABlAB=qUAB WBC=FBClBC=qUBC FAB= FBC UAB= UBC A B C AC连线的中点B的电势与A、C两点的电势的关系。 补充结论： 物理雾里悟理 二、在匀强电场中沿同一方向任意相等距离上的电势差相等。 N M E C A B 结论：匀强电场中任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半。 补充结论： 物理雾里悟理 E A Ｂ C D AB//CD AB=CD=L 三、在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。 UAB =UCD 推广：若AB//CD ，则 补充结论： 物理雾里悟理 如图所示，AB为匀强电场中的两点，如果O1、 O2 、 O3 … On为AB连线的n等分点，那么O1、 O2 、 O3 … On 也是是A、B间电势差的n等分点。 四、在匀强电场中任意两点的连线的n等分点也将这两点间的电势差n等分。（几何等分点也是电势差等分点） 补充结论： 物理雾里悟理 6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图所示。由此可知c点的电势为( ) A. 4Ⅴ B.8V C.12V D.24V ①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分； ②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布． B 你能行！！ 物理雾里悟理 课堂小结 电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积 描述电场力的性质 描述电场能的性质 沿电场线方向的距离 力 能 电场强度 电势差 WAB=qEdAB ＷAB= qUAB 物理雾里悟理 2、　如图所示，实线为某电场的电场线，虚线为等势面，已知φa＝3 V，φc＝5 V，ab＝bc，则(　　) A．φb＝4 V B．φb>4 V C．φb<4 V D．以上情况都有可能 $$null