第1章静电场-第6节电势差与电场强度的关系.ppt

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1、第六节　电势差与电场强度的关系学习目标：1.理解匀强电场中电势差跟电场强度的关系UAB＝Ed.2．知道电场强度另一个单位“伏特每米”的物理意义.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A、B两点之间的距离.课标定位电势差与电场强度的关系1．如图1－6－1所示的匀强电场中，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可得UAB＝.图1－6－1WAB＝qUABqEFdqEdEd2．匀强电场中两点间的电势

2、差等于电场强度与这两点沿方向的距离的乘积.3．电场强度与电势差的关系还可写作E＝.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.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．对于非匀强电场，用公式E＝可以定性分析某些问题.例如等差等势面E越大处，d越小.因此可以断定，等势面越密的地方电场强度也越大.3．推论：在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段两

3、端的电势差相等.当线段与场强平行时，由U＝Ed可知，d相等，U相同；当线段与场强不平行时，只要沿场强方向投影的长度相等，U相同.如图1－6－2所示，▱ABCD中，UAB＝UDC，UBC＝UAD.图1－6－2E＝适用于匀强电场的计算，但对于某些非匀强电场问题，有时也可以进行定性地分析.特别提醒二、三个电场强度公式的比较公式适用范围说明E＝F/q任何电场定义式，q为试探电荷的电量E＝kQ/r2真空中点电荷的电场Q为场源电荷的电量，E表示跟点电荷相距r处的某点的场强E＝U/d匀强电场U为沿电场方向上相距为d的两点间的电势差1.应用不

4、同的公式解决不同的问题，要注意公式适用条件.2．要理解公式中各个物理量的意义，如公式E＝中，d是沿电场方向的距离.特别提醒平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图1－6－3所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V.类型一公式U＝Ed的应用例1图1－6－3(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？【答案】(1)1.2×103V/m(2)48V(3)54V6V【思维总结】应用U＝E

5、d求两点间的电势差，一定要正确理解“d”是两点间沿电场方向的距离，而求某点的电势，我们是通过求这点与电势零点的电势差实现的，由U＝Ed计算其数值，电势的正负由该点与电势零点的电势高低比较而定.1．如图1－6－4所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA之值为()A．－10VB．10VC．－5VD．－5V答案：C图1－6－4变式拓展(2008年高考江苏物理卷)如图1－6－5所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，

6、电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有()例2类型二公式U＝Ed应用于非匀强电场图1－6－5A．φA>φB>φCB．EC>EB>EAC．UABUAB，选项C对，D错；由电场线的方向是电势降低的方向得选项A正确.【答案】ABC【题后反思】本题涉及电场中的

7、三个基本物理量，各个物理量都是由哪些因素确定的，它们之间又有什么关系是解决问题的关键.2．图1－6－6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()图1－6－6变式拓展A．φc＝－35VB．φc>－35VC．φc<－35VD．条件不足，无法判断φc的高低解析：选B.由图可知Eb

8、15V，所以φc>φb－15＝－35V，故B项正确.如图1－6－7所示，A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15V，φB＝3V，φC＝－3V，试确定场强的方向，并画出电场线.例3类型三匀强电场中的等势面与电场线图1－6－7【解