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

10.3 电势差与电场强度的关系 回顾1：场强度大的的地方电势是否一定高？ A B C D EA>EB ,φA>φB EC>ED ,φC<φD 回顾2：电场强度为零的点电势一定为零吗？ O点：E=0，φ ≠0 O点：φ =0，E ≠0 o o 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 求A到B过程电荷做功 W = qUAB ① W = Fd = qEd ② 由 ① ② 得 : UAB = Ed　 E d q A B 电势差等于场强和这两点间距离的乘积吗? E l B q A d d 为沿场强方向的距离 ）θ 定义：在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差 与两点沿电场强度方向距离的比值。 场强单位：伏每米 1V/m=1N/C 或 （2）电场强度E的方向是电势降低最快的方向。 （1）由 表明，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。 说明： E A N P M 物理意义 使用范围 电场强度的定义式 适用于一切电场 点电荷在某点的场强决定式 点电荷 匀强电场 匀强电场中场强的决定式 计算电场强度三个式子的区别 [判一判] 下列说法是否正确？ (1)公式 U＝E/d 适用于所有电场。( ) (2)由 U＝E/d 可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比。( ) [判一判] 下列说法是否正确？ (1)由公式 E＝U/d可知，电场强度与电势差 U 成正比。( ) (2)匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值。( ) (3)在匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积。( ) [做一做] 关于电场强度的公式①E＝kq/r2 ②E＝F/q、③E＝U/d，下列说法正确的是( ) A.它们都只对点电荷的电场成立 B.①②只对点电荷的电场成立，③只对匀强电场成立 C.①只对点电荷的电场成立，②对任何电场都成立，③只对匀强电场成立 D.①只对点电荷的电场成立，②③对任何电场都成立 【例 1】 在匀强电场中，将一电荷量为 2×10－4 C 的负电荷由 A 点移到 B 点，其电势能增加了 0.2 J，已知 A、B 两点间距离为 2 cm，两点连线与电场方向成 60°角，求： 【针对训练 1】 (多选) 在匀强电场中有 A、B、C 三点，三点构成直角三角形，∠A＝37°，AB 边长为 5 m，D 为 AB 中点，电场线与 ABC 所在平面平行， A、B、C 三点的电势分别为 14V、6V 和 6V，取 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( ) ■情境导入 大家知道，在电场中顺着电场线电势降低，如图所示，ab＝bc，若 a 点电势为 8V，b 点电势为 6V，思考：c 点电势为 4V 吗？请说明理由。 【例 2】 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50V，φc＝20V，则 a、c 连线中点 b 的电势φb为( ) 【针对训练 2】 (多选) 如图所示，一电场的电场线分布关于 y 轴(沿竖直方向)对称，O、M、N 是 y 轴上的三个点，且 OM＝MN。P 点在 y 轴右侧，MP⊥ON。则下列说法正确的是( ) 推论一： 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 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 E A Ｂ C D 推论二：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 【例 3】 在匀强电场中有一直角三角形 OBC，电场方向与三 角形所在平面平行，若三角形三顶点 O、B、C 处的电势分别为φO、φB、φC，已知φO＝0V，φB ＝ 3V，φC ＝6V，OB＝4cm，OC＝6cm。则下列说法中正确的是( ) 【针对训练 3】在平行于匀强电场的平面内，有一个边长 为 6cm 的等边三角形 ABC，A、B、C 三点电势分别为 8 V，－4V 和 2V，D 为靠近 A 点的 AB 线段的三等分点。下列说法正确的是( ) 1.匀强电场中某电场线上的 两点 A、B 相距 0.2 m，正电荷 q＝106 C，从 A 移到 B，电场力做功为 2×106 J，则( ) 2.a、b、c 是一条电场线上的三个点， 电场线的方向由 a 到 c，a、b 间的距离等于 b、c 间的距离，用φa、φb、φc 和 Ea、Eb、Ec分别表 示 a、b、c 三点的电势和电场强度，可以判定( ) 3.(多选) A、B、C 是匀强电场中平行于电场线的某一平 面上的三个点，各点的电势分别为φA＝5V，φB＝2V，φC＝3V，H、F 三等分 AB，G 为 AC 的 中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是( ) 安全用电中，有一个涉及“跨步电压”现象的问题，如果遇到地面有漏电，应该如何避免“跨步电压”？ 学以致用 【提示】地下电缆漏电、高压电线断裂后触地等情况，会在地面上形成以漏电处为圆心的辐射状电场．在人沿远离漏电处跨步逃离的情况下，两脚间就有一电压，即跨步电压，人就会触电．人若不动就不会触电，若要逃离的话，就要采用袋鼠式走动的方式， 即用跳跃的方式逃离，就可以避免“跨步电压”。 $$