人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量3电势差与电场强度的关系课件(37页PPT)+检测(含答案)（教师用）

(课件网) 3　电势差与电场强度的关系 核心素养点击 1．填一填 (1)匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点沿 方向的距离的乘积。 (2)公式：UAB＝ 。 (3)适用条件： ①E为 的电场强度。 ②d为沿 方向的距离。 电场强度 电场 Ed 匀强电场 电场 3．想一想 匀强电场中，在同一方向上经过相同的距离，电势差相等，该结论在非匀强电场中成立吗？ 提示：不成立。根据表达式U＝Ed，同一方向上相同的距离表明d相同，如果电势差U相等，则要求电场强度E不变，即在匀强电场中该结论才成立。 [问题驱动] 如图所示的一个匀强电场，电场强度大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，A、B之间相距为d。现将一个电荷量为q的电荷由A移到B。 (1)从力和位移的角度计算静电力所做的功；通过A、B间的电势差计算静电力做的功。 提示：WAB＝Fd＝qEd　WAB＝qUAB。 (2)比较两次计算的功的大小，说明电势差与电场强度有何关系。 提示：UAB＝Ed。 (3)B、C在同一等势面上，UAC与电场强度有何关系？ 提示：UAC＝Ed。　　　　 【重难释解】 1．电场强度与电势差的关系 计算电场强度应注意的问题 (1)在选取公式计算电场强度时，首先要注意公式的适用条件，然后判断题目中物理情境是否满足公式的适用条件。 (2)应用公式UAB＝Ed计算时，首先要明确所研究的电荷所处的电场必须是匀强电场，其次要明确所要研究的两点的距离应当是沿电场强度方向两点间的距离。如果给出电场中两点间的距离不是沿电场强度方向上的距离，则应通过数学知识转化为沿电场强度方向上的距离。 【素养训练】 1．雷雨天，当空气中的电场强度超过2.5×104 N/C，空气就会被“击穿”而放电。已知一片带电的乌云距离地面400 m高，那么发生闪电前瞬间乌云与地面间的电势差至少为 (　　) A．62.5 V B．6 250 V C．107 V D．105 V 解析：乌云与地面间的距离d＝400 m，则闪电前瞬间乌云与地面之间的电势差的大小为：U＝Ed＝2.5×104×400 V＝1×107 V，故A、B、D错误，C正确。 答案：C　 2.某同学制作了一除尘装置，装置由带正电的圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心，形成如图所示的电场线。若A、B两点到P距离相等，A、C两点到Q距离相等，则(　　) A．A、B两点电场强度相等 B．A点的电势比B点电势高 C．带负电的粉尘从B点运动到C点静电力做负功 D．带电荷量均为－q的粉尘在A、C两点电势能相等 解析：由题图电场线的分布特点可以看出，A点附近电场线密集，B点附近电场线稀疏，所以A点电场强度大于B点电场强度，A错误；由电场线疏密程度可以看出，AP间平均场强大于BP间平均场强，由U＝Ed知AP间电势差大于BP间电势差，结合电场线方向有UAP>UBP，所以A点电势高于B点电势，B正确；带负电的粉尘从B点运动到C点，静电力与位移同向，都向右，静电力做正功，C错误；由B中分析可知，A与圆筒间平均场强大于C与圆筒间平均场强，所以有UQA>UQC，得φA<φC，由电势能决定式Ep＝qφ，知带电荷量均为－q的粉尘在A、C两点电势能不等，D错误。故选B。 答案：B　 3．(2024·江西高考)蜡烛火焰是一种含有电子、正离 子、中性粒子的气体状物质，将其置于电压恒定的两平行 金属板间，板间电场视为匀强电场，如图所示。若两金属板 间距减小，关于火焰中电子所受的电场力，下列说法正确的 是(　　) A．电场力增大，方向向左 B．电场力增大，方向向右 C．电场力减小，方向向左 D．电场力减小，方向向右 【重难释解】 1．关于电场强度E的几个表达式 2．关于电场强度与电势的理解 (1)电场强度为零的地方电势不一定为零，如等量同种点电荷连线的中点；电势为零的地方电场强度也不一定为零，如等量异种点电荷连线的中点。 (2)电场强度 ... ...