《电场强度与电势差的关系》课件5-1.ppt

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1、电场强度与电势差的关系1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed，并且能够推导出这个关系式．2．会用关系式U＝Ed进行有关的计算．3．理解电势与场强无直接的关系．1．如图所示匀强电场中，电荷从A点移到B点，则静电力做的功W与UAB的关系为________，从q受的静电力来计算这个功，则F＝______，W＝Fd＝______.结合两种计算方法得出的结果，可得UAB＝______.答案：W＝qUABEqEqdE·d2．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电场方向距离的比值，公式为________；也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每______距离上降低的电

2、势．3．如图所示，在匀强电场E中有如下关系：UAB＝________＝________答案：考点一　匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电场强度和电势差分别是从力和能的角度描述电场的物理量，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电场力对电荷做功相联系；就像力和功有关系一样，场强与电势差也有一定的关系；2．在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积；4．说明(1)公式U＝E·d或E＝中d必须是沿场强方向的距离．如果ab间距L不沿场强方向，计算时，d的取值为L在沿场强方向的投影长度，即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离．如图所示：(2)E＝是用于求匀强电场场强的公式

3、．由公式又得出了一个场强的单位：“V/m”，且1V/m＝1N/C.(3)由U＝E·d可得：场强方向是电势降低最快的方向．(4)场强与电势无直接关系，电场中某点的电势的值是相对选取的零电势点而言的，选取的零电势点不同，电势的值不同，零电势可以人为地选取，而场强是否为零则由电场本身决定，电势高低与场强大小无关．关于匀强电场电势差和场强的关系，正确的说法是()A．在相同距离的两点上，电势差小的其场强必定大B．任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C．电势减小的方向必定是场强的方向D．沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等解析：匀强电场的场强可以用E＝来计算，式中的d是电场中两点沿

4、电场线方向的距离．若是沿电场线方向两点的距离相等，那么电势差大的其场强才必定大，选项A错误；由d的意义可知选项B错误；电势减小得最快的方向才是场强方向，选项C错误；在匀强电场中，由U＝Ed可知，选项D正确．答案：D练习1．对公式的理解，下列说法正确的是()A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B．a点和b点距离越大，则这两点的电势差越大C．公式中的d是指a点和b点之间的距离D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离解析：此公式只适用于匀强电场，故A错；a点和b点距离必须是电场中两点沿电场线方向的距离，才会出现距离越大电势差越大的情况，则B错；式中的d是电场中两点沿电场线方

5、向的距离，故C错、D对．答案：D练习2．如图所示是匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离为2cm，A和P点间距离为1.5cm，则该电场的场强E和P点的电势P分别为()点评：本题是前几节知识的综合应用，用到的概念较多，解题时要把握好各概念的特点及内在联系，如电场力做功与电势差的关系，电势差与电场强度的关系等．透彻理解基础知识是解决综合问题的基础．考点二　电场线与等势面的关系1．电场线跟等势面垂直．(沿等势面移动电荷电场力不做功)2．沿着电场线的方向电势减小，逆着电场线的方向电势增加．3．电场线密的区域等势面密．(等势面密的区域场强大)电场线疏的区域等势面疏．(等势面疏的区

6、域场强小)特别注意：电场强度大处电势不一定高，电势差不一定大．如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100V/m，则O、P两点的电势差可表示为()A．UOP＝－10sinθ(V)B．UOP＝10sinθ(V)C．UOP＝－10cosθ(V)D．UOP＝10cosθ(V)解析：在匀强电场中UOP＝－E·Rsinθ＝－10sinθ(V)．答案：A练习3．AB是电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度vt如图所示，则A

7、、B两点的电势高低和场强的大小关系是()解析：由vt图可知，负电荷的加速度在变小，即电场力变小，由F＝qE，可知E变小，电场线方向由B指向A，故，EA＞EB.答案：C考点三　电场强度三个公式的对比区别公式物理含义引入过程适用范围是电场强度大小的定义式F∝q，E与F、q无关，是反映某点电场的性质适用于一切电场是真空中点电荷场强的决定式由和库仑定律导出在真空中，场源电荷Q是点电荷是匀强电场中场强的定义式由F＝qE和W＝qU导出匀强电场下列公式中，既