第十章　3　电势差与电场强度的关系（课件+学案+练习）高中物理人教版（2019）必修第三册

(课件网) 电势差与电场强度的关系 3 第 十 章 1.知道电势差与电场强度的关系式，了解其适用条件(重点)。 2.会用关系式U＝Ed处理匀强电场问题，利用公式E＝定性分析非匀强电场(重点)。 学习目标 内容索引 课时对点练 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 二、利用公式E＝定性分析非匀强电场 < 一 > 匀强电场中电势差与电场强度的关系 如图甲所示，在电场强度为E的匀强电场中，A、B是相距为d且沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，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； 答案　WAB＝Fd＝qEd； (2)通过A、B间的电势差计算静电力所做的功； 答案　WAB＝qUAB； (3)比较两次计算功的大小并总结电势差与电场强度的关系； 答案　两次计算功的大小相等，UAB ＝ Ed； (4)如果A、B两点不在同一条电场线上(如图乙)，上述结论还成立吗？请尝试进行论证。 答案　WAB＝Flcos θ＝Fd＝qEd，WAB＝qUAB ，UAB＝Ed。故仍成立。 1.匀强电场中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电场强度与这两点 的距离的乘积。 (2)公式：UAB＝ 。 (3)电场强度单位的换算： ＝1 N/C。 (4)应用：在定量计算中，此关系式只适用于匀强电场，公式中d必须是沿电场强度方向的距离，当电场中的两点不在同一条电场线上时，d应为两点在电场强度方向上的投影距离，亦为电场中两点所在的等势面间的距离。 梳理与总结 沿电场方向 Ed 1 V/m 2.由E＝可知，电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势，电场强度是电势差对空间位置的变化率，电势随空间变化的快慢，反映了电场强度的大小。 如图，图中虚线为等势线，B、C、D三点位于同一等势线上。 (1)比较A与B、A与C、A与D间电势差的大小； 思考与讨论 答案　UAB＝UAC＝UAD　 (2)电势沿AB、AC、AD三条线，哪一个方向降落最快？ 答案　AB方向。 提炼·总结 电场中电场强度方向指向电势降落最快的方向。 (1)由公式E＝得电场强度跟两点的电势差成正比，跟两点的距离成反比。(　　) (2)匀强电场中沿电场线方向，任何相同距离上电势降落必定相等。 (　　) (3)匀强电场中电势降低的方向必是电场强度方向。(　　) × × √ (来自鲁科教材)如图所示，在水平方向的匀强电场中有相距6 cm的A、B两点，且UAB＝150 V。 (1)求电场强度的大小和方向。 例1 答案　 2 500 V/m　向右 因为A、B间的电势差为正值，故A点的电势高于B点，根据沿电场线方向电势降低可知电场强度的方向水平向右，电场强度E＝ V/m＝2 500 V/m。 (2)电场中A、C两点相距14 cm，A、C两点连线与电场线方向的夹角为37°，则C点与A点的电势差UCA为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 答案　 －280 V C、A间的电势差UCA＝－ELACcos 37°＝－2 500×0.14×0.8 V＝－280 V。 　(来自教材)带有等量异种电荷、 相距10 cm的平行板A和B之间有匀强电场(如图)，电场强度E为2×104 V/m，方向向下。电场中C点距B板3 cm，D点距A板2 cm。 (1)C、D两点哪点电势高？ 两点的电势差UCD等于多少？ 例2 答案　见解析 D点的电势比C点的电势高。 UCD＝－EdCD＝－2×104×5×10－2 V＝－1 000 V (2)如果把B板接地，则C点和D点的电势φC和φD各是多少？ 如果把A板接地，则φC和φD各是多少？ 在这两种情况中，UCD相同吗？ 答案　见解析 B板接地时，φC＝EdCB－0＝2×104×3×10－2 V＝600 V φD＝EdDB－0＝2×104×8×10－2 V＝1.6×103 V UCD＝φC－φD＝(600－1.6×103) V＝－1 000 V A 板接地时，φC＝0－EdCA＝－2×104×7×10－2 V＝－1.4×103 V φD＝0－EdDA＝－2×104×2×10－2 V＝－400 V UCD＝φC－φD＝－1.4×103 V－(－400 V)＝－1 000 V，在这两种情 ... ...