电场强度与电势差的关系

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1、第五节　电场强度与电势差的关系学习目标：1.理解匀强电场中电势差跟电场强度的关系UAB＝Ed.2．会用UAB＝Ed或E＝UAB/d解决有关问题．重点难点：用E＝UAB/d解决有关的实际问题．易错问题：E＝UAB/d中的d是沿场强方向的两点之间的距离．课标定位探究场强与电势差的关系1．如图1－5－1的匀强电场中，电荷从A点移到B点，静电力做的功WAB与UAB的关系为，从q受到的静电力来计算这个功，则F＝，W＝＝.结合两种计算方法得出的结果为UAB＝.图1－5－1WAB＝qUABqEFdqEdEd2．匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿方向

2、的距离的乘积．3．电场强度与电势差的关系还可写作E＝.电场4．在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿方向距离的比值．即电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上降低的．►说明◄U＝Ed只适用于匀强电场．电场强度电势一、对公式E＝的理解1．公式E＝反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知，电场强度的方向就是电场中电势降低最快的方向．2．公式中d可理解为电场中两点所在的等势面之间的距离，由此可得出一个结论：在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等．3．对于非匀强电场，用公式E＝可以定性分析某些问题．例如根据

3、等差等势面E越大处，d越小，可以断定，等势面越密的地方电场强度也越大．1.图1－5－2中的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电势分别为φa＝－50V，φb＝－20V，则a、b连线的中点c的电势φc应为()做一做图1－5－2A．φc＝－35VB．φc>－35VC．φc<－35VD．条件不足，无法判断φc的高低二、场强和电势差的区别与联系1．场强、电势差两者比较物理量比较内容电场强度E电势差U定义放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的比值定义式物理量比较内容电场强度E电势差U引入意

4、义描述电场力的性质描述电场能的性质正负或方向矢量，正电荷受力方向为E的方向标量，正负表示两点间电势高低联系(1)对于匀强电场E＝(2)U和E是描述电场性质的物理量，大小取决于电场本身，与F、q、W无关区别公式物理含义引入过程适用范围E＝电场强度的定义式F∝q，与F、q无关，反映某点电场的性质适用于一切电场E＝真空中点电荷场强的决定式由E＝和库仑定律推导出在真空中，场源电荷Q是点电荷E＝匀强电场中场强的关系式由F＝qE和W＝qU推导出适用于匀强电场2．以下关于与电场强度有关的几个公式的说法，其中不正确的是()A．公式U＝E·d只适用于匀强电场B．只

5、要电场中电场线是直线，公式U＝E·d就适用C．公式E＝是定义式，适用于任何电场D．公式E＝是由库仑定律得出的，因而只适用于点电荷(真空中)形成的电场做一做解析：选B.由上表中电场强度的公式、物理含义及适用范围很容易得出选项A、C、D正确，而选项B错误．故选B.三、W＝qU和W＝qEd的区别1．物理意义不同W＝qU体现了功是能量转化的量度，式中W为电场力做的功，而qU为电势能的变化，即揭示了通过电场力做功来反映电势能与其他形式能之间的定量转化关系．W＝qEd表示了力与功之间的关系．2．适用条件不同W＝qU适用于任何电场；W＝qEd只适用于匀强电场．

6、类型一　对公式U＝Ed中d的理解如图1－5－3所示，是匀强电场中的一组等势面．若A、B、C、D相邻两点间的距离都是20cm，则电场的场强为________V/m.到A点距离为15cm的P点电势为________．例1图1－5－3【点评】对于公式U＝Ed中的d，如果题目中告诉的是等势面，则d是指垂直等势面上的距离，可以做等势面的垂线，然后再解题．不要误认为是电场中两点间的距离，而是指电场中的两点间的距离在电场线方向上的投影．1.(2010年广东清元高二检测)如图1－5－4所示为某一匀强电场中三个等势面及其对应的电势值，图中A、B两点间的距离是2.5

7、cm，则该匀强电场的场强大小为多少？变式训练图1－5－4答案：1000V/m如图1－5－5所示，实线为电场线，虚线为等势面，且AB＝BC.电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系式中不正确的是()图1－5－5类型二公式W＝qU在非匀强电场中的应用例2A．φA>φB>φCC．UABEB>EAD．UAB＝UBC【解析】由图中电场线形状可以看出，从A到C电场线越来越密，因此场强越来越大，即EC>EB>EA；沿着电场线的方向电势越来越低，因此φA>

8、φB>φC；由于AB＝BC，U＝Ed且BC间平均场强较大，因此UAB