人教版高二（上）物理必修第三册10.3 电势差与电场强度的关系 课件（共27张PPT）

3 第十章　静电场中的能量 电势差与电场强度的关系 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 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。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，这是为什么？ 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; UAB +q 甲 WAB=Fd=qEd; (2)通过A、B间的电势差计算静电力所做的功; 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; 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。 WAB＝Flcos θ＝Fd＝qEd， WAB＝qUAB， UAB＝Ed. 故仍成立. θ 注意：d一定是两点沿电场方向的距离！ 乙 [要点归纳]　 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_____ 。 (2)公式: 。 (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。 电场强度与这两点沿电场方向的距离 的乘积 UAB=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; 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 E A B D C 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。(　　) ? √ × × 1.(2023·云南文山市第一中学高二期末)如图所示,A、B、C是匀强电场中一直角三角形的三个顶点,其中∠C=30°,AB方向与电场方向平行,AC边长0.8 m。已知A、C两点的电势φA=9 V,φC=3 V,下列说法正确的是 A.匀强电场的电场强度大小为7.5 V/m B.匀强电场的电场强度大小为15 V/m C.匀强电场的电场强度大小为53 V/m D.B点比C点电势低 ? √ 针对训练1　(2024·眉山市高二期中)如图所示,匀强电场电场强度大小E=100 V/m,A、B两点相距10 cm, A、B连线与电场线夹角为60°,则UBA为 A.5 V B.53 V C.-5 V D.-53 V ? √ 2.(2024·天津市五校高二期中)如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形(电场线与三角形所在平面平行),其中∠A=30°,边长AC=16 cm。将电荷量q=-6×10-6 C的点电荷由A点移到B点,静电力做功2.4×10-5 J,再由B点移到C点,该点电荷克服静电力做功2.4×10-5 J,取B点的电势为零,求: (1)A、C两点的电势; 答案　 (1)-4 V　-4 V (2) 10033 V/m,方向垂直AC斜向左上 ? (2)匀强电场的电场强度。 2. (1)将点电荷由A点移到B点,由匀强电场的电势差与静电力做功的关系式可得UAB=????????????????=2.4×10?5?6×10?6 V=-4 V 由电势差定义可得UAB=φA-φB 解得φA=-4 V 将点电荷由B点移到C点,由匀强电场的电势差与静电力做功的关系式可得UBC=????????????????=?2.4×10?5?6×10?6 V=4 V 由电势差定义可得UBC=φB-φC 解得φC=-4 V ? (2)因φA= ... ...