电势差及其电场强度的关系高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第五节

电势差及其与场强度的关系第一章静电场的描述

1.电势差电势差：我们将电场中两点电势之间的差值,也叫电压。表达式：单位：伏特V标量：正负表电势相对高低，与零电势点的选取无关

1.电势差

电势差:电场力做的功与电荷量的比值电场力做功与电势能关系：都要代入“+””-“号任何电场BA1.电势差【例1】有一个带电荷量q=-3×10-6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10-4J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10-4J的功，问：（1）AB、BC间电势差各为多少？（2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？2.电势差与电场强度的关系BABABA沿电场线方向电势降低电场线越密场强越强电势高的电场强度不一定大；电势低的电场强度不一定低。2.电势差与电场强度的关系

电势是描述电场能的性质，而电场强度描述电场力的性质，两者无必然的联系2.电势差与电场强度的关系在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值.通常是先判断两点电势的高低，人为添加正负号沿电场强度方向距离单位：通常是算电场强度的大小，人为说明电场方向2.电势差与电场强度的关系

【例2—课本P27】如图所示，两块平行金属板A、B相隔6cm，分别接在36V的直流电源的正、负极上．点C在两板间且到板A的距离为2cm，正极板A接地.（1）求A、B两板间的场强.（2）以地面为电势零点，求点C的电势.由A板垂直指向B板2.电势差与电场强度的关系9月17日星期五物理作业（电势差、电势差与电强度的关系）作业范围：

《三维设计》P18—21除P20—素养训练2、P21—培优高素养1外全部《课时跟踪检测》P129—1、2、3、4、5、9、11

上交时间：晚修结束后上交（只收三维设计）3.应用U=Ed进行定性分析

等差等势面:两个相邻等势面间的电势差是相等的.等差等势面密的地方场强大，等差等势面稀疏的地方场强小。6V4V2V3.应用U=Ed进行定性分析【例3】某电场的电场线如图所示。已知φa=5V，φc=3V，ab=bc，b点的电势为φb，b、d在同一等势面上。以表示

点电荷q由a点移到c点过程中电场力做功的大小，

表示点电荷q由d点移到c点过程中电场力做功的大小，则A．B．C．D．BD4.等分法求电势或电场强度在匀强电场中：①沿同一方向任意相等距离上的电势差相等。②两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。③任意两点的连线的n等分点也将这两点间的电势差n等分。3点电势求电场强度①连线②连线找

的等势点③作

的等势面④作垂直于

的电场线⑤求4.等分法求电势或电场强度

【例4—三维设计P27】如图所示，图中五点均在匀强电场中，a、b、c刚好是一个圆的三个等分点(电势已在图中标注)，O是圆心，c、O、d三点在同一条直线上，已知电场线与圆所在平面平行。下列有关d点的电势、电场强度的相关描述正确的是A．d点的电势为4VB．d点的电势为6VC．电场强度方向由c点指向a点D．电场强度方向由c点指向b点B4.等分法求电势或电场强度【例5—三维设计P26】如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为A．200V/mB．C．100V/mD．A4.等分法求电势或电场强度

4.等分法求电势或电场强度

9月18日星期六物理作业（等差等势面和等分法）作业范围：《三维设计》P20—素养训练2、P21—培优高素养1

P26—针对训练5、典例4P27—针对训练6、典例7

《课时跟踪检测》P128—13P129—全部P130—10

上交时间：晚修结束后上交（各收一半）5.电场中的功能关系合外力做功改变动能

其他力做功改变机械能重力做功改变重力势能弹簧弹力做功改变弹性势能电场力做功改变电势能滑动摩擦力做功产生热量能量守恒5.电场中的功能关系【例6】在竖直向下匀强电场中，一电荷量大小为q的带负电的质量为m的油滴从A点静止释放的运动到B点，已知AB两点的距离为h，重力加速度大小为g，电场强度大小为

，试求：

（1）电势能的变化量；（2）重力势能的变化量；（3）动能的变化量；（4）动能与重力势能之和的变化量；（5）动能与电势能之和的变化量。5.电场中的功能关系

【例7—三维设计P23，多选】带电小球在从A点运动到B点的过程中，重力做功为3J，电场力做功为1J，克服空气阻力做功为0.5J，则带电小球在A点的A．重力势能比在B点大3JB．电势能比在B点小1JC．动能比在B点小3.5JD．机械能比在B点小0.5JAC5.电场中的功能关系【例8—课本P27】如图所示，在一点电何产生的电场中，三个等势面a、b和c的电势分别为6V、4V和1.5V.当电量为e的质子从a上某处由静止释放，经过等势面b时的速率为v，求∶（1）该场源电荷带什么电?（2）质子从等势面a运动到b时电场力做多少功?（3）质子经过等势面c时的速率为多大?正电荷电子伏特（能量单位）：5.电场中的功能关系【例9—课时跟踪检测P132】一长为L的细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零。试求：(重力加速度为g)(1)A、B两点的电势差UAB；(2)匀强电场的场强大小。5.电场中的功能关系【例10—课时跟踪检测P132】如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好变为零，若此电荷在A点处的加速度大小为g，静电力常量为k，求：(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间的电势差(用k、Q和h表示)。方向竖直向上5.电场中的功能关系

9月19日星期日物理作业（电场中的功能关系）作业范围：《三维设计》P23—下半页

《课时跟踪检测》P128—13P130—12

P131—1、2、3、7P132—8、9、11、12（中秋假作业）配套试卷：阶段综合评价（一）静电场的描述上交时间：返校当天晚修结束后上交（只收课时跟踪检测和配套试卷）6.静电场中的图像xoy斜率：o加速度：6.静电场中的图像

【例11】如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，A、B是线上的两点，将一带负电的粒子从A点处由静止释放，粒子仅在电场力作用下从A运动到B过程中的v－t图像如图乙所示，则有A．A点电势高于B点电势B．A

点的电场大小大于B点的电场大小C．A点电势能小于B点电势能D．粒子从a运动到b过程中机械能守恒B6.静电场中的图像

xo图象的斜率的相反数表示电场强度E通常用

计算电场场强大小，用沿电场线方向电势降低判断电场场强方向6.静电场中的图像

【例12，多选】如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距点A的距离变化的规律如图乙所示。以下说法正确的是A．A、B两点的电场强度EA＞EBB．电子在A、B两点的速度vA＜vBC．A、B两点的电势φA＜φBD．电子在A、B两点的电势能EpA＜EpBAD6.静电场中的图像图象的斜率的相反数表示电场力通常用

计算电场力大小,用电场力做正负功判断电场力的方向xo6.静电场中的图像

【例13，多选】一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0~x2段是对称的曲线，x2~x3段是直线段，则正确的是A．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2>φ1>0B．在x的正半轴，电场方向都沿x轴正方向C．粒子在0~x1段受到的电场力方向沿x轴正方向，

做加速运动D．x2~x3段的电场是匀强电场ACD6.静电场中的图像

xo用沿电场线方向电势降低判断电势差的正负6.静电场中的图像【例14—三维设计P23，多选】

静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大BC6.静电场中的图像

9月23日星期四物理作业（电场中的图象问题）作业范围：《三维设计》P23—全部

《课时跟踪检测》P128—9P130—12P131—132全部