高二物理电势差与电场强度的关系

高中物理新人教版

选修３-１系列课件1/28第一章《静电场》第六节

《电势差与电场

强度关系》2/28教学目标（一）知识与技能

掌握电势差与电场强度关系过程与方法

经过对电场力做功两种不一样方式比较推导得出电势差与电场强度关系情感态度与价值观习感知科学价值和应用

培养对科学兴趣、坚定学习思索探索信念重点：匀强电场中电势差与电场强度关系

难点：电势差与电场强度关系在实际问题中应用。3/28电场两大性质：

①力性质：

②能性质：

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

4/28一、探究电势与电场强度关系问题1：电场强度大地方电势是否一定高？反之又怎样呢？E大处φ一定高E大处φ一定低E大处φ不一定高；φ高处E不一定大5/28一、探究电势与电场强度关系E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大问题2：电场强度为零点电势一定为零吗？反之又怎样呢？（若要求无穷远处为零电势点）.O对O点：E=0，φ≠0

.O对O点：φ=0，E≠0E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零6/28二、电势差与电场强度关系E.B′

若用d表示A、B沿场强方向上距离，则：说明：①只适合用于匀强电场②d：沿场强方向距离7/28.N′

60°例1：如图，在匀强电场中M、N两点距离为2cm，两点间电势差为5V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场电场强度多大？EM..N解：依据，得：③：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电势差.④电场强度方向是电势降低最快方向.8/28证实1V/m=1N/C-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/库1米W=FS1牛米1库米1牛1库9/28例2、两块相同金属板A、B水平地平行放置，两板正对面相距30cm，A、B板分别跟电源正、负极相连接，电源电压为60V，如图所表示，求：（1）两板间电场场强大小和方向。（2）若A板接地，则B板电势为多大？（3）若C点离A板距离10cm,D点离B板距离为15cm,则C、D两点间电势差为多少AB.Ｃ.D答：略10/281、如图，a、b、c是一条电场线上三个点，电场线方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点电势和场强。以下哪个正确？

A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec

C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec

课堂练习：●●●abcE2、在电场强度为600N/C匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点电势差是_______V。若A、B两点连线与电场方向成60°角时，则A、B两点电势差是________V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点电势差是________V。√3015011/28３、如图所表示，两块相正确平行金属板Ｍ、Ｎ与电池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远一点Ｐ固定一个带正电点电荷，假如将Ｍ板向上平移一小段距离，则（）Ａ、点电荷受到电场力减小Ｂ、点电荷受到电场力增大Ｃ、点电荷电势能减小Ｄ、点电荷电势能保持不变ＭＮ.ＰＡＣ12/28例题：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______V.ABCD分析：因为B、C两点电势相等,故BC为一等势面,所以A、D也在一等势面上，ΦD=12V改变1.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.改变2.若Φc=0,其它条件不变，则ΦD=____V.13/28A12VB3VC-6VD?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3VPE14/28A12VB3VCD0?VPQE15/28巩固练习：1.以下说法正确是:()A.任意两点间电势差等于场强和这两点距离乘积.B.沿电场线方向,任何相同距离上电势降落可能相等。C.电势减小方向必为场强方向。D.在相同距离两点上,电势差大其场强也大.16/28当堂训练1.一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能改变为零，则[]A．a、b两点场强一定相等B．该点电荷一定沿等势面移动C．作用于该点电荷电场力与其移动方向总是垂直D．a、b两点电势一定相等

D17/28

2.图1中实线条是一个电场中电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动轨迹。假如电荷是从图中a处运动到b处，则以下判断中正确是[]A．电荷从a到b，运动加速度变小B．电荷在b处电势能大C．b处电势高D．电荷在b处速度小

BD18/28

3.如图1所表示，q1和q2为两静止等量异号电荷，MN是电荷连线中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到MN上一点P时速度为v0，方向指向两电荷连线中点O。经很短时间，粒子速度为v，则有[]A．v＜v0B．v=v0C．v＞v0D．无法确定

C19/28

4.图中A．B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一个电量q=10－5C正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场场强大小和方向是[]A．865V／m，垂直AC向左B．865V／m，垂直AC向右C．1000V／m，垂直AB斜向上D．1000V／m，垂直

AB斜向下

D

20/285.如图1所表示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=5×10-4C正点电荷，将质量为m=3g，电量q=2×10-10C带电小球放在圆周上a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点迟缓移至圆周最高点b时，外力需做多少功？

W外=9×10-3J21/286.

一个10-5C电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？假如此电荷从电场外移到电场内另一点B时，电场力做功是0.002J，则AB两点间电势差UAB为多少？假如有另一个电量是0.2C负电荷从A移到B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？

22/28提升练习：1.图示为匀强电场中一组等势面。已知相邻两个等势面间距离为0.1m,则匀强电场场强大小为____v/m,方向为_______.40v20v0-20vE23/282.图示，A、B、C为匀强电场中三点,它们连线组成一个直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.当把电量为-2×10-9C点电荷从B点移到C点过程中,电场力做功8×10-9J,而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功8×10-9J,则电场强度为多大?BCEA24/28电势差和电场强度区分电场强度电势差物理意义描述电场力特征描述电场能特征矢（标）量物理公式单位E=F/qU=W/q矢量标量V/mV25/28第