高中物理人教版选修3-1课件：1.6 电势差与电场强度的关系 （共19张PPT）

第一章静电场 第六节 电场两大性质 电荷 电场 放 入 受电场力 电场有力的性质 电场强度E 描 述 移 动 电场力做功 电场有能的性质 描 述 电势φ、电势差U ？ 一、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高 E大处φ低 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？ （若规定无穷远处为零电势点 ） 对O点：E=0，φ ≠0 .O 对O点：φ =0，E ≠0 E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零 .O E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大 一、电势与电场强度的关系 结论：电场强度与电势无直接关系 UAB=Ed E=UAB/d d B A 实线：电场线 虚线：等势面 在匀强电场E中，A、B两点间的电势差为U，沿场强方向间的距离为d,移动电荷q时，电场力做的功为 W=qEd 而W=qUAB,由此可得 在匀强电场中，沿场强方向的两点的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积 d指的是什么？ 意义怎样 公式适用范围怎样 在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势. E 说明： ①只适用于匀强电场 ②d：沿场强方向的距离 场强的另 一单位 1伏/米= 4、运算不用带符号 C B A 实线：电场线 虚线：等势面 D 从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，且UAB=UAD=UAC，但沿AB方向距离最短，即电势降低得最快，而AB方向又是场强方向，可见 场强的方向是指向电势降低最快的方向。 E 有关于计算场强的三个公式 （适用于任何电场） （只适用于点电荷） （只适用于匀强电场） 　　例1.关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是（ ） 　　A．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 　　B．电势降落的方向必定是场强方向 　　C．沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等 　　D．不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等 C 解： . N′ E M. .N 例1：如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？ 60° 根据 ，得： 2．如图所示，a、b、c为某匀强电场中的三个点，其中a点电势为10V，b点电势为4V，c点电势为 -2V，试画出a、b、c三点所在的等势面和该匀强电场电场线的分布 探讨？ 上图为点电荷周围等势面的分布，人们习惯让两个相邻的等势面间电势差相等，同学们想想为什么间距不相等？ 若AB=BC，请同学们思考一 下AB和BC的电势差谁较大？ 利用公式定性判断非匀强电场中两点间电势差的大小 A B C 实际应用 材料一:夏天雷雨前云层间相互摩擦产生高压静电 材料二:两块云层间可以认为是匀强电场 材料三:空气在场强非常强的电场中容易电离,从而导电,使云层放电. 材料四:云层放电时有声音和弧光 请同学们说明雷电的形成过程 三、电场强度的物理意义： (1)场强E的方向是电势降落最快的方向。 (2)场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢。 (3)在匀强电场中，在一条直线上，相等距离二点间的电势差相等。 电势差与电场强度的关系 一、电势与电场强度的关系 无直接关系 二、电势差与电场强度的关系 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力的功 电场力做功与路径无关 作业：P23第1、2、3题 优化方案对应部分 3. 在匀强电场中如图中所示分布着 A、B、C三点. 当把一个电量 q=10-5C的正电荷从A沿AB线移到B时, 电场力做功为零; 从B移到C时, 克 服电场力做功为1.73×10 -3J. 试判断该电场的方向, 算出场强的大小． A B C 60° 20cm   解析: 将电荷由A移至B时电场力不做功, 说明A、B两点在同一等势面上. 又由于是匀强电场, 等势面为平面, 故AB面为一等势面. 再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可知, C点电势高于B点电势. 场强方向如图所示 $$