电势差与电场强度的关系+课件4- 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

§10.3.电势差与电场强度的关系如图所示，纺锤形带电体形成的电场中，等差等势面和电场线的疏密相同，温故知新（1）电场线的疏密物理意义是什么？（2）等差等势面疏密物理意义是什么?电场强度的大小等差等势面之间距离大小，即发生相同电势降落的距离大小电势或电势差和电场强度及两点间距离大小有关系？问题1：电场强度大的地方电势是否一定高呢？反之又如何呢？电势与电场强度关系如何？结论1:即E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小)问题2：电场强度为零的点，电势一定为零吗？反之又如何呢？O对O点：O对O点：结论：电势与电场强度间并无直接关系结论2:E为零处,φ不一定为零;φ为零处E不一定为零.

如图所示,在匀强电场E中,把正电荷q从A移到B,请通过分析电场力做功，找出AB两点间的电势差的绝对值U与电场强度E的关系。dABE从力的角度：Ｗ=Fd=qEd①从能的角度：Ｗ=qU②由

①

②

两式得:U=Ed问题一、若沿场强方向移动电荷匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向距离的乘积!电势差和电场强度的关系1ABECθL问题二、若不沿场强方向移动电荷？Ｗ=FLcosθ=qEd①dＷ=qU②由

①

②

两式得:U=Ed电势差和电场强度的关系11、文字描述：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。2、匀强电场电势差决定式：（1）UAB正比于E和沿电场方向的距离d（2）UAB为匀强电场中两点电势差大小，求值时，其正负另行判断（3）E为匀强电场电场强度大小，（4）d为两点沿电场方向的距离，即两点间距离L在电场方向的投影长度或等势面间的距离一、匀强电场中电势差和电场强度的关系

如

图

所

示，是

匀

强电

场中的一组等势面，

若A、B、C、D相邻两点间的距离都是5cm，则电场的场为______V/m，到A点距

离

为3Cm的P点电势为____V-10V0V10V20VABCD30°P400-4E=U/d,d不是两点间距离是沿电场方向的距离，或两点距离在电场方向投影的长度结论：匀强电场中沿电场线方向电势降落最快单位长度内沿哪个方向电势降落最多？即沿哪个方向电势降落最快？UAB、UAC、UAD,关系如何？如图所示，在匀强电场中，虚线为等势线UAB=UAC=UAD只有沿电场方向电势才降低吗？与电场方向夹角小于90°的方向都降低电势降落的探究3、表达式UAB=Ed=ELcosθ的理解和应用：EDCBA如图所示，可知，UAB=UCD,UAC=UBD。（1）匀强电场中（E不变）,在任意电势降落方向，电势都是均匀降落，且沿电场方向是降落最快。（2）匀强电场中（E不变），平行且相等的线段端点间电势差相同(θ相同)（3）匀强电场中（E不变），任一线段中点电势等于两端点电势和的一半EBAC如图所示，可知，UAB=UBC,则φA-φB=φB-φC。UAB=φA-φB

=ELcosθφB

=φA-EcosθL【例题1】A、B、C是匀强电场中的三个点，已知各点电势φA=10V、φB=2V、φC=6V，A、B、C三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是()D1.等分法确定匀强电场电场强度方向原理：（1）电场线和等势线垂直（作出等势线即可作出电场线）（2）匀强电场等势线为直线（两个等势点可确定一条等势线）（3）匀强电场中，同一方向上电势均匀降落（等分法可找到等势点）2.等分法确定电场强度方向思路：（1）确认最高电势φ1、最低电势φ2，中间电势φ3（2）将φ1-φ2分成n等分，结合中点电势推论，找出φ3的等势点（3）作出等势线，沿电势降低方向作等势线的垂线即为电场强度方向【例题2】一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V.求:（1）坐标原点O处的电势（2）电场强度的大小（3）电子从b点运动到c点，电场力做功为___eV答案：（1）1v(2)250V/m(3)9eV电子伏特说明：1ev是指移动一个元电荷经过1v电势差时电场力所做功，或者所获得的动能。1ev=1.6×10-19C×1V=1.6×10-19J≠-1.6×10-19JABC（4）在非匀强电场中

①U=Ed，U不变，d随E的减小而增大，增大而减小

②U=Ed，d不变，U随E的增大而增大，减小而减小ABCA、B、C为同一电场线相邻等差等势面上三个点则AB、BC距离大小如何？A、B、C为同一电场线上三个点已知AB=BC，则UAB、UBC大小如何？AB＜BCUAB＞UBCABCUBA＞UCBA、B、C为同一电场线上三个点已知AB=BC，则UAB、UBC大小如何？所以，等差等势面和电场线疏密相同2.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且AB=BC。电场中A、B、C三点的电场强度分别为EA

、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系式中不正确的是()A.φA＞φB＞φCB.EC＞EB＞EAC.UAB＜UBCD.UAB=UBCD4、匀强电场场强定义式：E=U/d（1）表述：匀强电场中，电场强度的大小等于两点间电势差与两点沿电场方向的距离的比值（2）表达式：(E与UAB、d、φA、