10.3+电势差与电场强度的关系+课件+【知识专讲精研】高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版高一必修三第十章

静电场中的能量

10.3电势差与电场强度的关系

复习导入：电场力做功与电势差有何关系？电场力做功与场强有何关系？电场力F=Eq移动电荷q做功电场强度E电势φ电势差UAB＝φA－φB电势的变化WAB＝qUAB?电场强度与电势差ABd+电荷从A移动到B，静电力做功用电势差求静电力做功式中d为沿着电场线方向的距离+若电荷移动的方向与电场线不在一条直线上，还能得出同样结果吗？电荷从A移动到B，静电力做功ABdlα电势差与电场强度的关系在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间电势差与两点沿电场强度方向的距离之比描述电场力的性质描述电场能的性质此式从匀强电场中得出，但也可以在匀强电场中定性判断议一议：为何电场线密的地方等势线也较密？两相邻等势线间U相同，E越大，相邻等势线间距离d越小。沿电场线方向的距离一、电势差与电场强度的关系

或1.关系式:在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积。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强度方向距离的比值，也就是说电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。

问题:沿AB、AC、AD三个方向，哪个电势降落得快？ABdqECL3、场强E的方向是电势降落最快的方向D单位长度内沿哪个方向电势降得多？(适用所有电场)典例精析

解：（1）典例精析（2）静电力远大于重力2×10-14N，因此重力可忽略不计。

解：（3）典例精析静电力远大于重力2×10-14N，因此重力可忽略不计。

知识讲解点电荷周围等势面分布间距不相等ABC

WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB<FBCUAB=UBClAB>lBCF指平均值拓展1知识讲解匀强电场中，沿电场线方向电势均匀降低WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB=FBCUAB=UBCABC

AC连线的中点B的电势与A、C两点的电势的关系。拓展2知识讲解拓展3E①在匀强电场中任意一条直线上，任意相等距离的两点间的电势差相等。AＢCAB=BC=L,可得UAB=UBCθEAＢCDAB//CD且AB=CD=L,可得UAB=UCD②在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。1.如图所示，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．解析：根据A、B、C三点电势的特点，在AC连线上取M、N两点，使AM＝MN＝NC，如图所示，尽管AC不一定是场强方向，但可以肯定AM、MN、NC在场强方向上的投影长度相等，由U＝Ed可知，UAM＝UMN＝UNC.(φA－φC)/3＝(15－(－3))/3V＝6V．由此可知，φN＝3V，φM＝9V，B、N两点等电势，BN的连线即为等势面，那么电场线与BN垂直．电场强度的方向为电势降低最快的方向：斜向下．随堂练习2、如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点。已知A点的电势为φA＝30V，B点的电势为φB＝0，则(

)A.C点的电势＝20VB.C点的电势<20VC.C点的电势>20VD.A、B、C都不正确解析：

B随堂练习3.如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为φa＝20V，φb＝50V，则a、b连线的中点c的电势φc应为A.φc＝35V B.φc>35VC.φc＜35V D.无法判断φc的高低√由题图知，ac段电场线比bc段电场线密，则ac段电场强度较大，根据公式U＝Ed可知，c、a间电势差Uca大于b、c间电势差Ubc，即φc－φa>φb－φc，φc>＝35V，故选B。随堂练习4、如图所示，A、B两点相距10cm，E＝100V/m，AB连线与电场线方向的夹角θ＝120°.A、B两点间的电势差为()A．5V

B．－5VC．10V D．－10VBd

随堂练习随堂练习5、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC

的中点，A、B、C

构成一个直角三角形，AB长为1m，电场线与三角形所在的平面平行．已知φA＝5V、φB＝－5V、φC＝15V，由此可以判断()

D

E

物理意义适用范围区别公式是电场强度大小的定义式适用于一切电场真空中静止点电荷场强的决定式真空中静止点电荷匀强电场中场强与电势差的关系式匀强电场

三个场强公式的区别电势高低的四种判断方法判断角度判断方法电场线方向公式场源电荷的正负电势能的大小沿电场线方向电势逐渐降低

取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为，负电荷周围电势为；靠近正电荷处电势，靠近负电荷处电势正电荷的电势能大处电势高；负电荷的电势能大处电势低正值负值高低电势能大小的四种判断方法判断角度判断方法做功公式电势的高低能量守恒电场力做正功，电势能；电场力做负功，电势能由Ep=q

，将q、

的大小、正负号代入，

Ep值越大，电势能越大在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相互转化，正电荷在高电势点电势能大；负电荷在低电势点电势能大减小增加动能增大，电势能减小；反之电势能增大静电力做功的四种求法