第6节《电势差与电场强度的关系》精品课件【新课标人教版A】

1、第一章静电场第六节电势差与电场强度的关系教学目标教学目标v知识与技能知识与技能v 掌握电势差与电场强度的关系v过程与方法过程与方法v 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系v情感态度与价值观情感态度与价值观v培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念v重点：重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 v难点：难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。电场的两大性质：电场的两大性质： 力的性质：力的性质： 能的性质：能的性质： 由电场强度描述由电场强度描述 可用电场线形象表示可用电场线形象表示 由电势、电势差描述由电势、电势差描述 可用等势面形象表示可用等势面形象表示

2、 一、探究电势与电场强度的关系问题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定高？：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？反之又如何呢？ E E大处大处一定高一定高 E E大处大处一定低一定低E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E不一定大不一定大 一、探究电势与电场强度的关系E大处不一定高；高处E也不一定大问题问题2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？之又如何呢？ （若规定无穷远处为零电势点（若规定无穷远处为零电势点 ）.O O对对O O点：点：E=0E=0， 0 0 .O O对对O O点：点： =0 =0，E 0 E 0 E

3、E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为不一定为零零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系E. BB qWUABABqABF/qABqE/ABE 若用若用d d表示表示A A、B B沿场强方向上的距离，沿场强方向上的距离， 则：则：dEU 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿场强方向的距离：沿场强方向的距离 A. . NN 6060 例例1 1：如图，在匀强电场中的如图，在匀强电场中的M M、N N两点距离为两点距离为2 cm2 cm，两点间的电势差为两点间的电势差为5 V,5 V,M M、N N连线与场强方向成连线与场强方向成606

4、0角，角，则此电场的电场强度多大？则此电场的电场强度多大？ E EM M. . .N N解：解：根据根据 ，得：得： dUE 060cosMNUE2110252）（mV /500：由：由 表明：表明： 在匀强电场中，场强在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差. . dUEEdU电场强度的方向是电势降低最快的方向电场强度的方向是电势降低最快的方向. .证明证明1V/m=1N/C- = - = - = -1伏伏1米米U=W/q1焦焦/库库1米米W=FS1牛米牛米1库米1牛牛1库库例例2 2、两块相同的金属板、两块相同的金属板A A、B

5、 B水平地平行放置，两板的正水平地平行放置，两板的正对面相距对面相距30cm30cm，A A、B B板分别跟电源的正、负极相连接，板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为电源的电压为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答：略答：略1 1、如图，、

6、如图，a a、b b、c c是一条电场线上的三个点，电场线是一条电场线上的三个点，电场线的方向由的方向由a a到到c c, , a a、b b间的距离等于间的距离等于b b、c c间的距离。用间的距离。用aa、bb、cc和和EaEa、EbEb、EcEc分别表示分别表示a a、b b、c c三点的三点的电势和场强。下列哪个正确？电势和场强。下列哪个正确？ A.A.aabbcc B. B. EaEaEbEbEcEc C.C.aabb= =bbcc D. D. EaEa=E=Eb b=E=Ec c 课堂练习：课堂练习： a b c a b c E E2 2、在电场强度为、在电场强度为600 N/C6

7、00 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相两点相距距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是沿着电场方向时，则两点连线是沿着电场方向时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_ V_ V。若。若A A、B B两点连线与电场方两点连线与电场方向成向成6060角时，角时， 则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若若A A、B B两点连线与电场方向垂直时，则两点连线与电场方向垂直时，则A A、B B两点的电两点的电势差是势差是_V_V。303015150 0、如图所示，两块相对的平行金属板、与电、如图所示，两块相对的平行金属板、与电池相连接，板接地，

8、在距两板等远的一点固定池相连接，板接地，在距两板等远的一点固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则（）距离，则（）、点电荷受到的电场力减小、点电荷受到的电场力减小、点电荷受到的电场力增大、点电荷受到的电场力增大、点电荷的电势能减小、点电荷的电势能减小、点电荷的电势能保持不变、点电荷的电势能保持不变. .例题：如图示，例题：如图示，A A、B B、C C、D D是匀强电场中一正是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知方形的四个顶点。已知A A、B B、C C三点电势分别三点电势分别为为A A=12V,=12V,B B=3v,c=3v.=3v,c

9、=3v.由此可知由此可知D D点电势点电势D D=_V.=_V.ABCD分析：因为分析：因为B B、C C两点的电势两点的电势相等相等, ,故故BCBC为一等势面为一等势面, ,所以所以A A、D D也在一等势面上，也在一等势面上，D D=12V=12V变化变化1.1.若若c=-6v,c=-6v,其它条件不变，则其它条件不变，则D D=_V.=_V.变化变化2.2.若若c=0,c=0,其它条件不变，则其它条件不变，则D D=_V.=_V.A 12VB 3VC -6VD ?V因为因为12-3=3-(-6),所以所以B与与AC中点处电势中点处电势相等相等,即即BD在同一等势面上，故为在同一等势面上

10、，故为3VPEA 12VB 3VCD 0?VPQE巩固练习：巩固练习：1.下列说法正确的是下列说法正确的是: ( )A.任意两点间的电势差等于场强和这两点任意两点间的电势差等于场强和这两点 距离的乘积距离的乘积.B.沿电场线方向沿电场线方向,任何相同距离上的电势降任何相同距离上的电势降 落可能相等。落可能相等。C.电势减小的方向必为场强的方向。电势减小的方向必为场强的方向。D.在相同距离的两点上在相同距离的两点上,电势差大的其场强电势差大的其场强 也大也大.B当当 堂堂 训训 练练1.1.一个点电荷，从静电场中的一个点电荷，从静电场中的a点移到点移到b点，点，其电势能的变化为零，则其电势能的变

11、化为零，则 Aa、b两点的场强一定相等两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的向总是垂直的Da、b两点的电势一定相等两点的电势一定相等 D提高练习：提高练习：2.图示为匀强电场中的一组等势面。已知相图示为匀强电场中的一组等势面。已知相邻的两个等势面间的距离为邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电则匀强电场的场强大小为场的场强大小为_v/m,方向为方向为_.40v20v 0-20vE 3.3.图中图中AB、C三点都在匀强电场中，已知三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC=60，BC=2

12、0cm把一个电把一个电量量q=105C的正电荷从的正电荷从A移到移到B，电场力做功为，电场力做功为零；从零；从B移到移到C，电场力做功为，电场力做功为1.73103J，则该匀强电场的场强大小和方向是则该匀强电场的场强大小和方向是 A865Vm，垂直，垂直AC向左向左B865Vm，垂直，垂直 AC向右向右C1000Vm，垂直，垂直 AB斜向上斜向上D1000Vm，垂直，垂直 AB斜向下斜向下 D 3.3.图示，图示，A A、B B、C C为匀强电场中的三点为匀强电场中的三点, ,它们的它们的连线组成一个直角三角形，且连线组成一个直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.BC=4cm,AB=5cm

13、.当把电量为当把电量为-2-21010-9-9C C的点电荷从的点电荷从B B点移到点移到C C点的点的过程中过程中, ,电场力做功电场力做功8 8 1010-9-9J,J,而把该点电荷从而把该点电荷从A A点移到点移到B B点需克服电场力做功点需克服电场力做功8 8 1010-9-9J,J,则电场则电场强度为多大强度为多大? ?BCEA电势差和电场强度的区别电场电场强度强度电势电势差差物理意义物理意义描述电场描述电场力的特征力的特征描述电场描述电场能的特征能的特征矢（标）量矢（标）量物理公式物理公式单位单位E=F/qU=W/q矢量矢量标量标量V/mV第第6 6节节 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系一、电