【物理】电势差与电场强度的关系课件-2024-2025学年高二上人教版（2019）必修第三册

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电势差与电场强度的关系第十章静电场中的能量

人教版（2019）必修第三册学习目标1.经历探究匀强电场中电势差与电场强度的关系的过程，理解关系的意义。2.知道电场强度的另一个单位“伏/米”的物理意义。

如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏。这是为什么呢？导入新课情形1：沿场强方向移动电荷从力的角度：Ｗ=Fd=qEdAB

①从能的角度：Ｗ=qUAB

②由①

②

两式得:

UAB=EdAB

思考：两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，这种说法正确吗？在匀强电场中静电力做功的计算ABEq+一电势差与电场强度的关系情形2：若不是沿场强方向移动电荷情况又如何？ABθEq+可得UAB=Ed

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方向的距离的乘积。1.适用条件：只适用于匀强电场2.dAB----沿场强方向上的距离总结思考：⑴计算时带符号吗？

⑵从等势面角度看，d的含义是什么？d为初、末位置所在的两个等势面间的距离。ABθEq等势面等势面+⑴定义：在匀强电场中，电场强度大小等于两点间电势差与这两点沿电场强度方向距离的比值。⑵电场强度另一个单位：3.公式变形⑶物理意义：伏每米（V/m）1V/m=1N/C电场强度数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。电场强度E的大小描述沿电场方向电势降落的快慢。即：EANPM思考：如图所示，从匀强电场中一等势面上的A点沿三条不同路径AM、AN、AP到达另一等势面，则沿哪条路径电势降落最快？结论：电场强度的方向是电势降低最快的方向。⑷应用对于非匀强电场，该式不可用，但可定性分析。思考:

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，为什么间距不相等？练习1

对于公式Uab＝Ed

的理解，下列说法正确的是(

)A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B．a点与b

点的距离越大，则这两点的电势差越大C．电场线越密的地方相等距离两点的电势差越大D．公式中的d

是a、b

两点所在等势面间的垂直距离D例1如图，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一个2×10-15kg的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10-15C，给两金属板加200V直流电压。

⑴求带电粒子所受的静电力的大小。

⑵求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。

⑶如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变，则上述问题⑴、⑵的答案又如何？+MN+-UEAＢCAB=BCθUAB=UBC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。EAＢCDAB//CD且AB=CD=LUAB

=UCD1.平行且相等的两条线段，线段两端的电势差相等。在匀强电场中任意一条直线上，任意相等距离的两点间的电势差相等。

(电势均匀变化)。二匀强电场中的推论2.在匀强电场中，一条线段n等分，则每份线段两端电势差等于该整个线段两端电势差的n分之一。EABCD3.电势位置中点公式：

在匀强电场中任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半。EBAO

如图所示，AB为匀强电场中的两点，O为AB连线的中点，试推导出O点的电势与A、B两点的电势之间的关系。NM如图，O与N在一个等势面上，B与M在另一个等势面上，则有

φo=φN，φB=φM可知

，从而有分析例题2如图，A、B、C为匀强电场中的三点，它们的电势分别为φA=12V、φB=6V、φC=-6V，画电场线。A12VB6VC-6V6V0VE练习2如图所示，A、B、C

、D为匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C

三点的电势分别为15V、3V、-3V则

⑴求D点的电势。

⑵若正方形边长为20cm，求电场强度E。ABCD15V-3V3VMN9V3V分析：将AC三等分，则φ