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课件网) 第3节 电势差与电场强度的关系 学习任务一 电势差与静电力做功 学习任务二 匀强电场中电场强度与电势差的关系 学习任务三 非匀强电场中电势差与电场强度关系的定性分析 素养提升 随堂巩固 备用习题 学习任务一 电势差与静电力做功 [教材链接] 阅读教材,完成以下填空. 1.定义:在电场中,两点之间电势的差值叫作电势差,电势差也叫作电压. 2.定义式:
_____,由此可知
. 3.静电力做功与电势差的关系:
_____,适用于所有静电场. 例1 (多选)下列说法正确的是( ) A.电势差与电势都具有相对性,与零电势点的选取有关 B.电势差是标量,但是正值和负值的意义不同 C.因为静电力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关 D.电场中
、
两点之间的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以
√ √ [解析] 电势具有相对性,电场中各点的电势与零电势点的选取有关,而电势差是标量,有正、负之分,但电势差与零电势点的选取无关,故A错误,B正确;由于
,
故
,D错误;电势差为电场中两点电势之差,与移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关,故C正确. 例2 [2024·三明二中期末] 某点电荷的电荷量为
,在静电场中从
点移动到
点,除静电力以外的其他力对它做功
,点电荷的动能增加了
,则
、
两点间的电势差
为_____. [解析] 根据动能定理有
,得
. 【要点总结】 关于电势差的四点说明 (1)电场中两点间的电势差,由电场本身决定,与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关.在确定的电场中,即使不放入电荷,任何两点间的电势差也有确定值. (2)讲到电势差时,必须明确所指的是哪两点的电势差.
、
间的电势差记为
,
、
间的电势差记为
. (3)电势差为标量,有正、负之分,电势差的正、负表示电场中两点间的电势的高、低. (4)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关. 学习任务二 匀强电场中电场强度与电势差的关系 [科学论证] 如图所示为一个匀强电场,电场强度大小为
,
、
两点连线与电场方向平行,其电势差为
,
、
相距为
.现将一个电荷量为
的电荷由
点移到
点. (1) 从力和位移的角度计算,静电力所做的功
_____;通过
、
间的电势差计算,静电力所做的功
_____. (2) 两次计算出的功相等,可以得出电势差与电场强度的关系为_____. (3)
、
在同一等势面上,
与电场强度的关系为_____. (4) 结论: ① 匀强电场中两点间的电势差等于_____的乘积. 电场强度与这两点沿电场方向的距离 ② 关系式:_____. ③ 适用条件:_____电场,
是沿_____方向两点间的距离. 匀强 电场 例3 如图所示是匀强电场中的一组等势面,若
、
、
、
相邻两点间距离都是
,则该电场的场强大小为_ _____
,到
点距离为
的
点电势为_____
. [解析] 因为电场是匀强电场,所以
,
例4 [2024·三明一中月考] 图中、、三点都在匀强电场中,已知, ,,把一个电荷量的正电荷从移到,电场力做功为零;从移到,电场力做功为,则该匀强电场的场强大小和方向是( ) A.,垂直向左 B.,垂直斜向下 C.,垂直向右 D.,垂直斜向上 √ [解 ... ...