1.6 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

1.6 电势差与电场强度的关系 复习回顾 电场强度可以计算电场对电荷的作用力； 电势差可以计算在电场中移动电荷时电场力做的功。 它们之间有什么样的联系呢？ 教材P34：讨论交流 电场力所做的功： 这个功也可以用电势差计算： 观察：比较两式，你能得到什么关系？ 在匀强电场中，两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积； 场强的大小在数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差。 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1、关系： 思考：匀强电场中两点间距离越大，这两点的电势差一定越大吗？ 在匀强电场中，两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积； 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1、关系： 注意： （1）d为沿电场线方向的距离，也可称为两等势面间的距离； （2）本式不带正负号！均计算U、E的大小！ 在匀强电场中，两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积； 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1、关系： 2、适用条件： 匀强电场 （非匀强电场可定性分析） 3、单位： N/C 或 V/m 4、匀强电场中，垂直电场线方向移动电荷，电场力不做功。 等势面 如图所示，在一个非匀强电场中，某一条电场线上有 A、B、C 三点，且 AB = BC，你能比较 A、B 间的电势差 UAB和 B、C 间的电势差 UBC的大小吗？ 2. 如果 φA=10V，φC = 4V，则 B 点的电势 φB 等于 7V吗？ 非匀强电场 UAB =EAB·dAB UBC =EBC·dBC EAB >EBC UAB >UBC 定性分析： 不等于7V，因为是非匀强电场 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 教材P35：讨论交流 3.大致画出过 A 点和 B 点的等势面 ；如果要求相邻等势面之间的电势差相等， 且 A、B 两点间没有另一个等势面，那么在 B 点右侧的另一个等势面应该画在哪里？ 非匀强电场 应画在C点右侧，如图所示 A B C 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 教材P35：讨论交流 2.如图,A、B、C三点在匀强电场中,AC⊥BC ,∠CAB=37°, BC=10 cm,把一个电荷量q=1×10-5 C的正电荷从A移到B,电场力不做功;从B移到C,电场力做功为-8×10-3 J,则该匀强电场的电场强度大小和方向是(cos37°=0.8)(　　) A.800 V/m,垂直AC向下 B.800 V/m,垂直AC向上 C.10 000 V/m,垂直AB斜向下 D.10 000 V/m,垂直BC斜向上 大本P30 公式 物理意义 使用范围 E= 是电场强度的 定义式 适用一切电场 E=k 是真空中点电荷 场强的决定式 在真空中,场源电荷 Q可看作点电荷 E= 是匀强电场中 场强的关系式 匀强电场 电场强度3个表达式的比较 二、确定电场线和等势面 (1)推论1：匀强电场中的任一线段AB的中点C 的电势：φC= (2)推论2：匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB=CD，则UAB=UCD 1、两个推论 2.(2024·德阳高二检测)如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd均是圆的直径。已知a、b、c三点的电势分别为φa=9 V,φb=15 V, φc=18 V,则d点的电势为(　　) A.4 V　　B.8 V　　C.12 V　　D.16 V 大本P31 二、确定电场线和等势面 —— 等分法 2、等分法 匀强电场中，沿任意一条电场线电势降落都是均匀的。如果把某两点间的距离等分为n段，则每段两端点的电势差等于原电势差的1/𝑛，采用等分间距求电势问题的方法。 A B C D A、B、C、D是匀强电场中一个矩形的四个顶点。已知，，，则 （9V） 思考：如果要找电场线的方向，怎么做？ 二、确定电场线和等势面 —— 等分法 3、确定电场线方向的方法 (1)画等势线：先由等分法确定电势相等的点，画出等势线； (2)画电场线：根据电场线与等势面垂直画出电场线，且电场线的方向由电势高的等势面指向电势低的等势面。 二、确定电场线和等势面 —— 等分法 1.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=1 V，H、F三等分AB，G为AC的中点，选项中能正确表示电场强度方向的是(　　) 大本P31 $