高中物理 电势差与电场强度的关系1精品课件 新人教版选修3.ppt

电势差与电场强度的关系 复习回顾 电场的两大性质 力的性质 能的性质 由电场强度描述 可用电场线形象表示 由电势 电势差描述 可用等势面形象表示 电场力 f eq 电场强度 e 移动电荷q做功 电势能的变化wab quab 电势差 uab 电势 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 高 e大处 低 e大处 不一定高 高处e不一定大 探究电势与电场强度的关系 e大处 不一定高 高处e也不一定大 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 0 o 对o点 0 e 0 e为零处 不一定为零 为零处e不一定为零 探究电势与电场强度的关系 探究电势差与电场强度的关系 问题一 若沿场强方向移动电荷 从力的角度 fd qed 从能的角度 qu 由 两式得 u ed 问题二 若不沿场强方向移动电荷 若用d表示a b沿场强方向上的距离 则 说明 只适用于匀强电场 d 沿场强方向的距离 匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场力方向距离的乘积 l d 思考题 这个式子 由 表示什么含义 从式子中可看出e的单位是什么 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 e的单位为v m 1v m 1n c 1 下列说法正确的是 a 由公式u ed得 在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积b 由公式e u d得 在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大 电场强度就越小c 在匀强电场中 任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积d 公式u ed只适用匀强电场 d 2 如图 在匀强电场中的m n两点距离为2cm 两点间的电势差为5v m n连线与场强方向成60 角 则此电场的电场强度多大 解 根据 得 500v m 例3 两块相同的金属板a b水平地平行放置 两板的正对面相距30cm a b板分别跟电源的正 负极相连接 电源的电压为60v 如图所示 求 1 两板间电场的场强的大小和方向 2 若a板接地 则b板电势为多大 3 若c点离a板的距离10cm d点离b板的距离为15cm 则c d两点间的电势差为多少 答 略 1 场强e的方向是电势降落最快的方向 问题1 单位长度内 沿ab ab 两个方向 哪个电势降落的快 问题与讨论 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 应用 在匀强电场中 一条线上相等距离的两点间的电势差相等 问题2 非匀强电场中 等差等势面之间的距离相等吗 结论 答 不相等 3 等差等势面密处场强大 等势面疏处场强小 3 如图1 41所示为匀强电场中的一组等势面 若a b c d 相邻两点间的距离都是2 则该电场的场强为 到a点距离为1 5 的p点的电势为 该电场的场强方向为 577v m 2 5v 垂直等势面斜向左上方 3 电场强度三个公式的区别 区别 公式 公式含义 适用范围 是电场强度的定义式 任意电场 是真空中点电荷电场的场强计算公式 真空中点电荷电场 是匀强电场的场强的计算公式 d为沿场强方向的距离 匀强电场 1 以下说法正确的是 a 匀强电场中各处的场强相等 电势也相等 b 场强为零的区域中 电势处处相同 c 沿电场线方向电场强度一定越来越小 d 电势降低的方向就是电场线的方向 课堂练习 b 2 如图13 7 5所示 在电场中任意取一条电场线 电场线上的a b两点相距为d 则 a a点的场强一定大于b点的场强b a点的电势一定高于b点的电势c a b两点间的电势差一定等于ed e为a点场强 d a b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功 bd 例题3 如图示 a b c d是匀强电场中一正方形的四个顶点 已知a b c三点电势分别为 a 12v b 3v c 3v 由此可知d点电势 d v a b c d 分析 因为b c两点的电势相等 故bc为一等势面 所以a d也在一等势面上 d 12v 变化1 若 c 6v 其它条件不变 则 d v 变化2 若 c 0 其它条件不变 则 d v a12v b3v c 6v d v 因为12 3 3 6 所以b与ac中点处电势相等 即bd在同一等势面上 故为 3v p e a12v b3v c d 0 v p q e 巩固练习 1 下列说法正确的是 a 任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积 b 沿电场线方向 任何相同距离上的电势降落可能相等 c 电势减小的方向必为场强的方向 d 在相同距离的两点上 电势差大的其场强也大 提高练习 1 图示为匀强电场中的一组等势面 已知相邻的两个等势面间的距离为0 1m 则匀强电场的场强大小为 v m 方向为 40v 20v 0 20v e 2 图示 a b c为匀强电场中的三点 它们的连线组成一个直角三