前面几节的内容已经从力和能的角度分别定义了描述电场的

1、1.前面几节的内容已经从力和能的角度分别定义了前面几节的内容已经从力和能的角度分别定义了描述电场的哪几个物理量？描述电场的哪几个物理量？ 电场强度、电势和电势差电场强度、电势和电势差 2.既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？今天我们就以们之间一定存在关系、什么关系呢？今天我们就以匀强电场为例来推导它们间的关系。匀强电场为例来推导它们间的关系。 例如:下图是一个匀强电场，场强大小为e，虚线表示等势面,a、b是沿电场方向上的两点，其电势差为u，a、b之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由a移到b，你可以用几种方法计算电

2、场力所做的功？ （1）wfdqed （2）wqu 3.同学们猜想一下:在匀强电场中，电势差和电场强度的关系是怎样的？ 比较这两个式子，可得wqedqu，即ued猜想结论: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.【进一步思考、检验】如图所示匀强电场【进一步思考、检验】如图所示匀强电场e中，中，正电荷正电荷q在电场力作用下从在电场力作用下从a点移动到点移动到b点点(不是沿不是沿场强方向场强方向)，已知，已知a、b两点之间的距离为两点之间的距离为s，与电，与电场线方向夹角为场线方向夹角为,分析电场强度分析电场强度e与电势差与电势差uab之之间有什么关系间有什么关系

3、。【交流合作解决问题】 duemn分析分析:首先设首先设a、b两点间电势差仍为两点间电势差仍为u，设，设ab间距离间距离为为s，与电场线方向夹角为，与电场线方向夹角为，将正电荷从，将正电荷从a移动到移动到b，受电场力方向水平向右，与位移夹角为受电场力方向水平向右，与位移夹角为，故匀强电，故匀强电场中电场力做功为场中电场力做功为wfs=eqscos，scosd，所以所以w eqscos eqd再次:利用电势差和功的关系，wqu，比较这两个式子可得uescosed。d为ab沿电场线方向的距离，也是a、b所在等势面间的距离或者可以说是a、b两点间距离s在场强方向的投影。【结论】 电势差和电场强度的关

4、系：匀强电场中两点间的电势差u等于电场强度e与这两点沿电场线方向的距离d的乘积。即ued。 讨论一下：讨论一下：1. ued是在匀强电场中推出的，它适用于非是在匀强电场中推出的，它适用于非匀强电场吗？匀强电场吗？ 提示提示:非匀强电场中，电荷从非匀强电场中，电荷从a移至移至b的过程中，受的电场的过程中，受的电场力为变力力为变力 2.怎样理解公式中的怎样理解公式中的d呢呢? 提示提示: d为沿电场方向的距离为沿电场方向的距离 讨论结果讨论结果 (1)ued只适用于匀强电场的计算；只适用于匀强电场的计算； (2)式中的式中的d的含义是某两点沿电场线方向上的距的含义是某两点沿电场线方向上的距离，或两

5、点所在等势面之间的距离。离，或两点所在等势面之间的距离。5.由uab=ed，得到： eu/d ，这个式子表示什么含义？从式子中可看出e的单位是什么？由uabed可得eu/d，分析可知：在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。或：场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势。由eu/d可得场强的另一个单位：v/m 请证明1 v/m=1 n/c此公式定量计算也只适用于匀强电场。一、试试身手.应用公式u=ed来计算 1：将一电量为l.6108c的负电荷在匀强电场中从a点移动到b点，克服电场力做功为6.4106j，则ab两点间电势差为_ v.答案：4002：如图，在匀强电场中

6、的m、n两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 v，m、n连线与场强方向成60角，则此电场的电场强度多大？ 解：根据 即 e=500 v/m.duemn5 . 0102560cos2mnuemn二二、应用公式应用公式ued定性分析非匀强电定性分析非匀强电场场 虽然公式ued只适用匀强电场，但在非匀强电场问题中，我们也可以用此式来比较电势差的大小。如图是一非匀强电场，某一电场线上a、b、c三点有abbc，比较uab和ubc的大小 我们可以设想，ab段的场强要比bc段的场强大，因而uabe1ab，ubce2bc，uabubc这里的e1、e2分别指ab段、bc段场强的平均值。实际练练3.实线表示电场

7、线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为50v、20v，则a、 b连线的中点c的电势应为（ ）a、等于35vb、大于35vc、小于35vd、无法判断 答案:babce三、观察下图,想想电势在什么路径上下降的最快? 由上图可知，电荷沿ab、ac、ad路径电势均降落且相等，在ab 、 ac、ad路径截取相同长度,可见ab路径电势降落得最多.即单位长度上的电势差最大。 由此可知： 电势差降落得最快的方向是电场强度的方向。参考书本第参考书本第1818页例题，练练笔页例题，练练笔4.4.两块相同的金属板两块相同的金属板a a、b b水平地平行放置，两板水平地平行放置，两板的正对面相距的正对面相距30c

8、m30cm，a a、b b板分别跟电源的正、负板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为极相连接，电源的电压为60v60v，如图所示，求：，如图所示，求：（1 1）两板间电场的场强的大小和方向。）两板间电场的场强的大小和方向。（2 2）若）若a a板接地，则板接地，则b b板电势为多大？板电势为多大？（3 3）若）若c c点离点离a a板的距离板的距离10cm,d10cm,d点离点离b b板的距离为板的距离为15cm,15cm,则则c c、d d两点间的电势差为多少两点间的电势差为多少ab.d本节小结公式uedeu/d 一、大小关系： 在匀强电场中，任意两点间的电势之差，等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距离的乘积，ued 说明：条件为在匀强电场中；d必须是沿着场强方向上的距离或电场中该两点所在的等势面的垂直距离。 e表明，匀强电场的电场强度，在数值上等于沿着电场方向上单位距离的电势降落，正是依据这个关系，电场强度的单位还有v/m。 以上两公式都只适用匀强电场定量计算，但在非匀强电场中，只能定性分析电势差的大小。 二、方向关系： 场强方向就是电势降低最