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《2017-2018学年高中物理人教版选修3-1文档：第一章第7讲含答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第7讲电势差与电场强度的关系［目标定位］1•理解在匀强电场中电势差与电场强度的关系：弘=Ed,并了解其适用条件.2.会用Uab=Ed或〃=■^解决有关问题.一、匀强电场中电势差与电场强度的关系■知识梳理1.关系式：Uab—Ed.2.物理意义：匀强电场中两点间的电势差等丁•电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积.3.适用条件：匀强电场.深度思考如图1所示，在电场强度为应的匀强电场中，A.〃之间的距离为厶若久E两点连线与场强方向成。角，则久〃两点间的电势差〃为多少？答案U=ELcosa.■典例精析例1如图2所示，在朮为平面内有一个以0为圆心、半径/?=0.Im
2、的圆，户为圆周上的一点，0、P两点连线与x轴正方向的夹角为〃.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小F=100V/m,则0、P两点的电势差可表示为（）A.弘=-10sin〃（V）B.弘=10sin〃（V）C.弘=-10cos〃（V）D.弘=10cos〃（V）解析在匀强电场中，%=_E・/fein〃=—lOsin〃（V）,故A对.答案A厂I总结提升I)Uab=Ed中的〃为〃、〃两点沿电场方向的距离.例2如图3所示，实线为电场线，虚线为等势面，仇=50V,仇=20V,则臼、c连线中点方的电势如为()图3B.大于35VD.等于15VA.等于35VC.小于35V
3、4>c=35V.解析从电场线疏密可以看出由公式UAlt=Ed可以判断&A%,所以仇V答案C厂I总结提升I)勿〃=防只适用于匀强电场的定量计算，在非匀强电场中，不能进行定量计算，但可以定性地分析有关问题.1如图3中电场线分布可知，"段上任一点的场强都大于加段上任一点的场强，由U=Ed处,Ual>Ubc.2在同一幅等势面图屮，若相邻等势面间的电势差取一定值，相邻等势面间的间距越小等势而越密U，场强上-万就越大.二、从电势差的角度理解电场强度公式:■知识梳理1.2.(1)意义：在匀强电场屮,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值.(2)适用
4、条件：匀强电场.(3)单位：伏特每米，符号V/m.深度思考V/m和N/C都是电场强度的单位，它们之间如何换算呢？答案2/111=产=¥^卫=1N/CC•mC•m■典例精析例3如图4所示，A.E是匀强电场中相距4cm的两点，其连线与电场方向成60°角，两点间的电势差为200V,则电场强度大小为（）/A图4A.8V/mB.50V/mC.5X10：iV/mD・lXIO'V/m解析由电势差和电场强度的关系皆肘得恢（：60。=lX10'V/in,D正确.答案DI总结提升I1关于场强E的几个表达式的比较1片'是电场强度的定义式，适用于任意电场.Q2e等是真空中点电荷电场
5、强度的决定式，只适用于真空中的点电荷.3尸=今是匀强电场中电场强度与电势差间的关系式，只适用于匀强电场.三、等分法确定等势点■典例精析例4如图5所示，虚线方框内有一匀强电场，A.B、C为该电场中的三点，己知：必=12V,如=6V,仇=—6V,试在该虚线框内作出该电场的示意图（画出几条电场线），并要求保留作图时所用的辅助线.[;:!4•B・解析要画电场线，先找等势面（线）•%因为％=叽UZ瓦=3,将线段化等分成三份，即使妇〃e处则i林=ov,故八〃等电势.连接〃//即为等势线，由电场线与等势血（线）垂直月•由高电势指向低电势，可画出电场线如图所示.答案见解析图
6、厂I总结提升I）（1）在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等，如图6甲AB=BC,则&=&.⑵在匀强电场中，相互平行且相等的线段两点间的电势差相等.如图乙AB^CD,则仏尸UcD・甲（3）确定电场方向的方法：先由等分法确定电势相等的点，画出等势面（线），然后根据电场线与等势面（线）垂直画出电场线，且电场线的方向由电势高的等势面（线）指向电势低的等势面（线）•■对点检测自查自纠1.（公式聯=Ed和*万的理解与应用）对公式宀万的理解，下列说法正确的是（）A.此公式适用于计算任何电场中/、〃两点间的电势差B.外点
7、和〃点间距离越大，则这两点的电势差越大C.公式屮〃是指畀点和〃点之间的距离D.公式中的d是久〃两个等势面间的垂直距离答案Du,R解析公式4方只适用于匀强电场，A错，公式中的〃是久〃两个等势面间的垂直距离,力点和〃点间距离大，等势面间的垂直距离不一定大，故B、C错,D正确.1.(公式U尸Ed和4于的理解与应用)平行的带电金属板M、〃间是匀强电场，如图7所示,两板间距离是5cm,两板间的电压是60V.图7(1)两板间的场强是:(2)电场中有A和冗两点，”点离力板0.5cm,咒点离〃板也是0.5cm,A和A两点间的电势差%=.答案⑴l.ZXIO'V/m(2)48V
8、解析⑴两板间是匀强电场，由1心=Ed可得两板间的场强
