人教高二物理选修31课件第一章静电场第6节电势差与电场强度的关系

1、第一章 静电场,第六节 电势差与电场强度的关系,本节课主要通过推导电场强度与电势差的关系，使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养，涉及更多的是计算及应用。穿插视频材料，使学生把前面几节内容联系起来，发现学习的联系，让学生学会在遇到具体问题时要注意分析，养成多角度、多方面看问题的品质。,1.掌握电势差与电场强度的关系 2.知道电场强度另一个单位“伏特每米”的物理意义。 重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用,电势差、电场强度与我们的生活有什么关系?,电场的两大性质,1. 力的性质 由电场强度 E 描述，可用电场线形象表示。,2. 能的性质 由电势、

2、电势差 U 描述，可用等势面形象表示。,一、电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？,大 不一定高； 高 不一定大,A,C,D,B,二、若规定无穷远处为零电势点，电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,O,对点：,对点：,为0 ,不一定为0; 为0, 不一定为0,O,那么,电势与电场强度到底存在什么样的关系呢？,例：如图所示 , 在匀强电场中, 把电荷 q 从 A 移到 B ,电场力做功 根据电势差定义，AB 两点间的电势差为 为 A、B 沿场强方向上的距离 , 用 d 表示 得,让我们回顾下电场力做功的特点,电势差与电场强度的关系,1. 匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点

3、间沿电场方向的距离的乘积。,2. 说明: (1)只适用于匀强电场，对于非匀强电场，可做定性判断。 (2)d 为沿场强方向的距离。,U = Ed,1. 这个式子表示在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。,2. 由此式可推出 E 的单位为 V/m （1 V/m=1 N/C ）。,3. 在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间的电势差相等。,4. 在匀强电场中，相互平行的相等的线段两端点电势差相等。,例1. 在电场强度为 600 N/C的匀强电场中，A、B 两点相距5 cm，当A、B 两点连线沿着电场方向时，A、B 两点的电势差是_

4、V；当A、B 两点连线与电场方向成60角时，A、B 两点的电势差是_V；当A、B 两点连线与电场方向垂直时，A、B 两点的电势差是_V。,30,15,0,1. 如图 , a、b、c、d、e 五个点在一直线上 , b、c 两点间的距离等于d、e 两点的距离。在a 点固定放置一个点电荷 , 带电荷量为 +Q ,已知在+Q 的电场中b、c 两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q 从d 点移到e 点的过程中( ) A. 电场力做功qU B.克 服电场力做功qU C. 电场力做功大于qU D. 电场力做功小于qU,D,a,e,d,c,b,例2. 如图，在匀强电场中的 M、N 两点距离为 2 cm，两点间

5、的电势差为 5 V , M、N 连线与场强方向成 60角，则此电场的电场强度多大？若点为 M、N 连线的中点,则 MO 两点的电势差 UMO 多大？,N,60,M,N,解： =500 V/m,因为点为M 、N 连线的中点， 所以 V,O,15,2. 如图，A、B、C、D 是某匀强电场中一正方形区域的四个顶点。已知 A、B、C 三点的电势分别为 15 V ,3 V ,3 V , 求 D 点的电势。,试画出匀强电场的电场线,解：因为 AB /CD ， 所以 解得,E,计算电场强度三个式子的区别,在地理的学习中，我们要用等高线来描述山势的陡峭程度。从山顶上从坡度不同的两个方向下到同一水平面，坡度陡的

6、方向，单位长度的水平方向上高度下降大，即高度下降快。,类比法：讨论电势差与电场强度关系时，匀强电场中，沿不同方向，电势下降差值都相同时，沿电场线方向距离最小，即电势降落最快。,如图甲所示，等差等势面的间距随电场强度的减小而增大。再如图乙所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且距离abbc，由于电场线越密的地方电场强度越大，故UabUbc,1. 如图，实线为电场线 ，虚线为等势线，a、b 两点的电势分别为a50 V，b20 V，则a、b 连线的中点c 的电势c 应为 () A. c35 V B. c35 V C. c35 V D. 条件不足，无法判断c 的范围,C,2. 如图，在匀强电场中，一电荷量为 q5.01010 C的正电荷，由 a 点移到 b 点和由 a 点移到 c 点