long .6电势差与场强的关系课件新人教版选修3

1、6、电势差与电场强度的关系一、电势差与电场强度的关系 n我们以匀强电场为例来确定我们以匀强电场为例来确定E和和U的关系的关系. .如图所示，设在匀强电场如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为中，有一电荷量为q的的带正电粒子在电场力作用下由带正电粒子在电场力作用下由A点移到点移到B点，则电点，则电场力做功，场力做功， A、B间电势差为间电势差为UAB ，相距，相距l，AB与与场强方向的夹角为场强方向的夹角为 从力的角度来看，从力的角度来看，qEdqElcosWAB从能的角度来看，从能的角度来看， ABABqUWEdUAB由此可得：由此可得： 即即:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿

2、匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿 电场线方向的距离的乘积。电场线方向的距离的乘积。（其中其中d是沿电场强度方向是沿电场强度方向A、B间的距离间的距离）所以，在匀强电场中所以，在匀强电场中 ：EdU （1）在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距 离上的电势差（2）适用条件：匀强电场，而且沿着场强的方向，即式中 的d是沿场强方向两点间的距离（3）场强的单位Vm和NC是一致的，1Vm1NC注意：在非匀强电场中，注意：在非匀强电场中，E和和U也有一定的关系，但不像也有一定的关系，但不像 在匀强电场中的关系式那么简单在匀强电场中的关系式那么简单dUE 或或qFE FWPEPBPAA

3、BEEWqEPEUBAABUABABqUWEdU 思考与讨论n电场强度的另一个单位：伏每米（V/m),这个单位与前面学过的单位牛每库（N/C)相同。请证明:1V/m=1N/C例题：例题：关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正 确的说法是（确的说法是（ ）A任意两点间的电势差等于场强和这两点间任意两点间的电势差等于场强和这两点间 距离的乘积距离的乘积B电势降落的方向必定是场强方向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沿电场线方向任意相同距离的两点间的电 势差必相等势差必相等D不沿电场线方向任意相同距离的两点间的不沿电场线方向任意相

4、同距离的两点间的 电势差不可能相等电势差不可能相等C课堂训练课堂训练1 1、在电场强度为、在电场强度为600 N/C600 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相距两点相距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是沿着电两点连线是沿着电场方向时，则场方向时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_ V_ V。若若A A、B B两点连线与电场方向成两点连线与电场方向成6060角时，角时， 则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若；若A A、B B两两点连线与电场方向垂直时，则点连线与电场方向垂直时，则A A、B B两点的电两点的电势差是势差是_V_V

5、。03015NN 60 2 2、如图，在匀强电场中的、如图，在匀强电场中的MM、NN两点距离为两点距离为2cm2cm，两点间的电势差为，两点间的电势差为5V,M5V,M、NN连线与场强连线与场强方向成方向成6060角，则此电场的电场强度多大？角，则此电场的电场强度多大？ EMN解：解：dUE 060cosMNSUEmV /5 .010252mV /500根据可得：若点为若点为MM、NN连线的中点连线的中点, ,则则MOMO两点的电势差两点的电势差U UMOMO 因为点为因为点为MM、NN连线的中点连线的中点所以所以VUUMO5 . 221课堂训练课堂训练3 3、如图所示，在场强为、如图所示，在

6、场强为E E4.04.010103 3 N/C N/C的的匀强电场中有相距匀强电场中有相距5cm5cm的的A A、B B两点，两点两点，两点连线与电场强度成连线与电场强度成3030角。求角。求A A、B B两点间两点间的电势差。的电势差。100倍根号3小结：小结：1、 的物理意义是：的物理意义是： 匀强电场中两匀强电场中两 点间的电势差等于电场强度与这点间的电势差等于电场强度与这两点间沿两点间沿 电场线方向的距离电场线方向的距离的乘积。的乘积。EdUAB2、 的物理意义是：电场强度的大的物理意义是：电场强度的大 小等于两点间的电势差与这小等于两点间的电势差与这两点间沿电场两点间沿电场 线方向的

7、距离线方向的距离的比值。的比值。 E=UAB/d思考与讨论思考与讨论3电场强度三个公式的区别： 区别公式公式含义 适用范围 E = FqE = kQr2E =Ud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D2、如图，、如图，a、

8、b、c是一条电场线上的三个点，电场线是一条电场线上的三个点，电场线的方向由的方向由a到到c, a、b间的距离等于间的距离等于b、c间的距离间的距离。用。用a、b、c和和Ea、Eb、Ec分别表示分别表示a、b、c三点的电势三点的电势和场强。下列哪个正确？和场强。下列哪个正确？ A.abc B. EaEbEc C.ab=bc D. Ea=Eb=Ec 课堂练习：课堂练习： a b c E 11以下说法正确的是：以下说法正确的是：A A、 匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；B B、 场强为零的区域中，电势处处相同；场强为零的区域中，电势处处相同；C C、 沿电

9、场线方向电场强度一定越来越小；沿电场线方向电场强度一定越来越小；D D、 电势降低的方向就是电场线的方向。电势降低的方向就是电场线的方向。 最快最快错错错错正确正确答案答案: B答案答案 :c例题：如图示，例题：如图示，A A、B B、C C、D D是匀强电场中一正是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知方形的四个顶点。已知A A、B B、C C三点电势分别三点电势分别为为A A=12V,=12V,B B=3v,=3v,cc=3v.=3v.由此可知由此可知D D点电势点电势D D=_V.=_V.ABCD分析：因为分析：因为B B、C C两点的电势两点的电势相等相等, ,故故BCBC为一等势面为一等

10、势面, ,所以所以A A、D D也在一等势面上也在一等势面上，D D=12V=12V变化变化1.1.若若cc=-6v,=-6v,其它条件不变，则其它条件不变，则D D=_V.=_V.变化变化2.2.若若cc=0,=0,其它条件不变，则其它条件不变，则D D=_V.=_V.A 12VB 3VC -6VD ?V因为因为12-3=3-(-6),所以所以B与与AC中点处电势中点处电势相等相等,即即BD在同一等势面上在同一等势面上，故为，故为3VPEA 12VB 3VCD 0?VPQE4 4、如图所示，、如图所示，A A、B B、C C、D D是匀强电场是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知中一正方形的四

11、个顶点。已知A A，B B，C C三点的电势分别为三点的电势分别为 ，求求D D点的电势点的电势,3,3,15VVVCBAABDC试画出匀强电场的电场线试画出匀强电场的电场线解：因为解：因为AB/CDAB/CD，ECDBA所以所以VD9解得解得3 3、如图所示，平行金属板、如图所示，平行金属板A A与与B B相距相距5cm5cm，电源电压为，电源电压为10v10v，则与，则与A A板相距板相距1cm1cm的的C C点的场强为点的场强为( () )A.1000VA.1000Vm mB.500VB.500Vm mC.250VC.250Vm mD.200VD.200Vm mD D如果如果A A板接地

12、，则板接地，则C C点的电势为点的电势为( () )A.2VA.2VB.-2VB.-2VC.8VC.8VD.-8VD.-8VB B4 4、如图，两块平行正对的金属板、如图，两块平行正对的金属板MNMN分别与电源相连，分别与电源相连，N N板接板接地地. .在两板中的在两板中的P P点固定一正检验电荷点固定一正检验电荷. .现保持现保持M M板不动，将板不动，将N N板板向下平行移动，则在向下平行移动，则在N N板下移过程中，正检验电荷在板下移过程中，正检验电荷在P P点的电点的电势能变化情况是势能变化情况是( () )A.A.不变不变B.B.变大变大C.C.变小变小D.D.无法确定无法确定B

13、B如果保持如果保持N N 板不动，将板不动，将M M板向下平行移动呢？板向下平行移动呢？5 5、如图甲是某电场中的一条电场线，、如图甲是某电场中的一条电场线，A A、B B是这条电场线上的两是这条电场线上的两点，若将一负电荷从点，若将一负电荷从A A点自由释放，负电荷沿电场线从点自由释放，负电荷沿电场线从A A到到B B运动运动过程中的速度图象如图乙所示比较过程中的速度图象如图乙所示比较A A、B B两点电势的高低和场强两点电势的高低和场强大小可知大小可知( () )A.A.A A B BB.B.A A EEB BD.ED.EA AEEB BBCBC答案答案:7.5103；-3.8410-16；增加；增加6 6、如图所示，、如图所示，a a、b b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为是匀强电场中的两点已知