1.6 匀强电场中电势差与电场强度的关系 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

等势面 电场的两大性质： 电场 电场线 知识回顾 力的性质 能的性质 电场线与等势面垂直 电场线由高电势指向低电势 电场线越密的地方，等差等势面也越密 W = F．x．cosθ § 1.6 电势差与电场强度的关系 第一章 静电场 学生活动 若A、C不在同一条电场线上，是否还能得出以上结论？ C θ x 在匀强电场中，两点间的电势差U等于场强E与这两点间沿电场线方向的距离d的乘积 1．在匀强电场中，场强E在数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差U 2．由上式可知场强的另一单位为V/m，单位1V/m=1N/C，为什么? 3．电势降低的方向不一定是场强方向，电势降低最快的方向是场强方向。 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 结论1．匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势，如图所示 二、等分法确定等势面和电场线 结论2．匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB＝CD，则UAB＝UCD (或φA+φD＝φB+φC)，如图所示 用“等分法”求匀强电场中某点的电势以及电场强度方向 例．如图所示，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＝5 V，φB＝2 V，φC＝3 V，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( 　) √ √ 例．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，正好处于矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知：φa= 20V 、φb= 24V 、φd = 4V 。求φc=? a b d c 20V 24V 4V 请确定电场的方向，并画出电场线 1）将bd连线并5等分。可得各点电势，如图 2）过电势相同的点做直线，可得到匀强电场中的一个等势面。 a b d c 20V 24V 4V 8V 12V 16V 20V 3）电场中，电场方向与等势面垂直，且由电势高指向电势低 例．如图所示，三角形ABC处于匀强电场中，其中AB长度为5cm, AC长度为3cm, BC长度为4cm。电子由C到B克服电场力做功12ev，正二价粒子由C到A电场力做功24ev，求电场的方向和大小。 B C A 例．a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V，一个质子从b点以v的速度射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点。不计重力，下列判断正确的是（ ） A．c点电势低于a点电势 B．电场强度的方向由b指向d C．质子从b运动到c，所用的时间为 D．质子从b运动到c，电场力做功为4eV √ √ 适用任何电场 适用真空中点电荷电场 适用匀强电场 三、三个电场强度公式的比较 讨论交流 1．U=Ed是在匀强电场条件下推导出来的，因此公式只适用于匀强电场。 2．对非匀强电场虽不能做定量计算，但仍可用来作为定性判断。对于等差等势面来说，E越大，d越小，即“等差等势面越密的地方场强越大” 四、等势面的疏密与电场强度大小的关系 例．在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为Q1和Q2的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示（图中数字的单位是伏特），则（　　） A．Q1<0 B．Q1>0 C．Q1<0 D．Q1>0 √ 例．在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE=EF，K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则(　　) A．|Wab|=|Wbc| B．|Wab|<|Wbc| C．粒子由a点到b点，动能减少 D．a点的电势较b点的电势低 √ 作业： 1、完成：课时跟踪检测八 2、预习：并完成高效方案专题二（P39～P40） 3、阅读：教材P37发展空间 $