人教版高中物理选修3-1课件：1.6《电势差与电场强度的关系》.ppt

1、1.6 电势差与电场强度的关系 回顾与思考 电场的两大性质 力的性质 由电场强度 E 精确描述 可用电场线形象表示 能的性质 由电势 、电势差 U 精确描述 可用等势面形象表示 电场强度和电势都是描述电场的物理量，它们之间有 什么关系呢？ 学习目标 1 知道在匀强电场中电势差与电场强度的关 系，掌握二者关系的公式。 2 知道电场强度另一个单位“伏特每米” 的物理意义。 电势差与电场强度的关系 1.关系式的推导 在匀强电场中，把电荷q从A移到B，静电力做功 B A q F C L 从力的角度： 从能的角度： UAB=ELcos= Ed 2 、电势差与电场强度的关系 说明： 只适用于匀强电场 d：

2、沿场强方向的距离 匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点 间沿电场方向距离的乘积。 EdU 对于非匀强电场，可做定性判断 点拨 对非匀强电场的定性分析 在正点电荷Q的电场中，A、B、C三点，AB = BC，要 求比较UAB和UBC的大小。 我们知道，AB段中各点的电场强度要比BC中的各点电场强 度大，因此AB段的平均电场强度要比BC段的平均电场强度 大，由U =E d可知UAB UBC。 + B A C EdU 思考 1.判断下列说法的正误 （1）匀强电场中各处电场强度相等，电势也相等。（ ） （2）沿电场线方向电势一定越来越低。（ ） （3）电势降低的方向就是电场线的方向。（ ） 电场强度

3、的另一种表述 1. 内容：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。 2. 单位：V/m （1 V/m=1 N/C ） 3. 方向：电场强度的方向是电势降落最快的方向，沿电场强 度方向，单位长度上的电势差最大。 如图：由A到C方向电势降落最快。 U E d E D C B A 物理意义物理意义 引入过程引入过程 适用范围适用范围 是电场强度大 小的定义式 由Fq引入， 反映某点电场 强度的性质 适用于一切电场 是真空中点电 荷场强的决定 式 在真空中，场电 荷Q是点电荷 匀强电场中场 强与电势差的 关系式 由 F=Eq 和 W=Uq引入 匀强电场 q F

4、E 2 r Q kE d U E 区别区别 公式公式 电场强度的几个公式间的区别与联系 思考 1. 电势为 0 处电场强度就为 0 吗？请举例说明。 不一定。因电场强度等于沿电场强度方向上单位距离 的电势差，它是电势在距离上的变化率。由此可知，电势 为0，但电势在距离上的变化不一定为0。比如，在等量异 种点电荷的连线的中垂线上，电势为0，但其上各点的电 场强度却不为0. 课堂小结 电势差与电场强 度的关系 二者关系 推导 表达 公式及使用条件 电场强度的 另一种表述 表述 公式 单位、方向 巩固训练 例1如图，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的 方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。用a、b、 c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列 选项正确的是（ ） A A.abc B. EaEbEc C.ab=bc D. Ea=Eb=Ec a b c E 例2.图中,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距 离等于d、e两点的距离.在a点固定放置一个点电荷,带电荷 量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U.将另一 个点电荷+q从d点移到e点的过程中( ) A.电场力做功Qu B.克服电场力做功qU C. 电场力做功大于qU D.电场力做功小于qU D a b c d e