《电势差与电场强度的关系》课件

第十章静电场中的能量10.3

电势差与电场强度的关系目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

课堂小结5

当堂小练1.1.掌握公式U＝Ed的推导过程，理解公式的含义，知道公式的适用条件.2.会用关系式U＝Ed处理匀强电场问题，理解电场强度的另一种表述.3.能够应用U＝Ed或E＝

解决有关问题，理解电场强度的另一个单位“伏(特)每米”的意义．学习目标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关系关系图新课导入

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。问题与思考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。为什么呢？新课讲解探究1：场强度大的的地方电势是否一定高？反之又如何？ABCD结论1:E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小)问题与思考EA>EB,φA>φBEC>ED,φC<φD探究2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之如何呢？O点：E=0，φ≠0O点：φ=0，E≠0结论2:E为零处,φ不一定为零;φ为零处E不一定为零

场强E与φ无直接关系问题与思考oo取无穷远处为零电势点探究3：若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

两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积问题与思考EABq+Fd正确吗？问题与思考LMEABθ++qFd结论：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。UAB=Ed探究4：若不沿场强方向移动电荷1.定义：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。

3.单位：伏每米（V/m）1V/m=1N/C或电场强度与电势差的关系2.公式：（2）电场强度E的方向是电势降低最快的方向。（1）由表明，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。

电场强度与电势差的关系4.说明：EANPM【例题】如图，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一2×10-15kg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。（1）求带电粒子所受的静电力的大小。（2）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。（3）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（1）（2）的答案又如何？电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系拓展1：点电荷周围等势面分布间距不相等ABC

WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB<FBCUAB=UBC思考与拓展lAB>lBCF指平均值拓展2：沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB=FBCUAB=UBC思考与拓展ABC

AC连线的中点B的电势与A、C两点的电势的关系。思考与拓展拓展3：在匀强电场中沿同一方向任意相等距离上的电势差相等。NMECAB结论：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。EAＢCDAB//CDAB=CD=L思考与拓展拓展4：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。UAB=UCD推广：若AB//CD，则如图所示，AB为匀强电场中的两点，如果O1、O2、O3…

On为AB连线的n等分点，那么O1、O2、O3…

On也是是A、B间电势差的n等分点。思考与拓展拓展5：在匀强电场中任意两点的连线的n等分点也将这两点间的电势差n等分。（几何等分点也是电势差等分点）如图，在场强为E的匀强电场中，沿电场线方向建立一直线坐标系，O为原点，取O点的电势为0，则坐标为x处的P电势是多大？思考与拓展拓展6：在匀强电场中沿电场线方向电势随位置坐标均匀降落。EoPxxφo在φ-x图象中，斜率大小表示场强大小。。电场强度的三个表达式的比较区别公式物理含义适用范围说明电场强度大小的定义式一切电场q为试探电荷的电荷量真空中点电荷场强的决定式真空中，场源电荷Q是点电荷Q为场源电荷的电荷量匀强电场中场强的决定式匀强电场d为沿电场方向的距离安全用电中，有一个涉及“跨步电压”现象的问题，你知道什么是“跨步电压”吗？如果遇到地面有漏电，应该如何避免“跨步电压”？学以致用【提示】地下电缆漏电、高压电线断裂后触地等情况，都会在地面上形成以漏电处为圆心的辐射状电场，沿电场方向任意两点之间就会有电势差．若有人处在其中，在人沿远离漏电处跨步逃离的情况下，两脚间就有一电压，即跨步电压，人就会触电．人若不动就不会触电，若要逃离的话，就要采用袋鼠式走动的方式，即用跳跃的方式逃离，就可以避免“跨步电压”。力能