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

10.3 电势差与电场强度的关系（一）【学习目标】1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系：UEd，了解其适用条件。 2.能利用关系式UEd分析非匀强电场相关问题。【思考引入】电场强度能描述静电力的性质,电势差跟静电力移动电荷做功相互联系,那么,电场强度与电势差之间是否存在着联系呢？【合作探究】（阅读书本P35-P37，系统集成P45-P49）探究一匀强电场中电势差与电场强度的关系 E如图，匀强电场的电场强度为E，将一电荷量为q的点电荷从A点移动到B点,回答下列问题。d（1）从A移动B电场力做的功为多少？q（2）若A、B两点的电势差为UABBA，电场力做功为多少？（3）试比较（1）、（2）所得答案，匀强电场中电势差与电场强度有何关系？（4）讨论思考，（3）中所得的关系在非匀强电场中是否适用？知识生成：1.在匀强电场中，两点间的电势差等于与这两点的距离的乘积，即UAB。2.适用条件：(1) 电场。 (2) d为两点沿的距离。探究二公式EU/d 的意义 1.意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的与这两点沿的比值。2.电场强度的另一种表述：电场强度在数值上等于沿方向每降低的电势。3.电场强度的另一个单位：由EU/d 可导出电场强度的另一个单位，即，符号为，故有11 N/C。4.沿电场线方向，电势逐渐；电势降低最快的方向是 。 例题1判断下列说法的正误(1)公式UEd适用于所有电场( )(2)由UEd可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比( )(3)匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值( )(4)在匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积( ）例题2 如图所示，在电场强度为的匀强电场中，将一带正电的质点、电量为从点移动到点。已知、间的距离为，连线与电场线方向成度角，求：（1）从到过程电场力做功；（2）假设点的电势为零，求从到带电质点电势能的变化及点的电势。探究三非匀强电场中电势差与电场强度关系的定性分析 1UABEd只适用于匀强电场的定量计算，在非匀强电场中，不能进行定量计算，但可以定性地分析有关问题由EU/d可以得出结论：在等差等势面中，等势面越 的地方场强就越大 2如图所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且abbc，由于不知电场的性质，所以电势差Uab与Ubc的大小。思考讨论：如图，分别为等量同种电荷产生的电场与等量异种电荷产生的电场，所带电荷量均为q。其中O点为两个点电荷连线的中点，到点电荷的距离均为r，取无穷远处电势为零，思考并回答下列问题。（1）等量同种电荷产生的电场O点的场强为多少？电势怎样？（2）等量异种电荷产生的电场O点的场强与电势为多少？（3）等量异种电荷产生的电场无穷远处的场强与电势为多少？（4）比较（1）（2）（3）所得的答案，思考电势与场强存在直接关系吗？知识生成：(1)电场强度为0的地方电势不一定为0,电势为不为0取决于零电势点的选取。(2)电势为0的地方电场强度不一定为0。(3)电场强度相等的地方电势不一定相等,如在匀强电场中电场强度处处相等,但沿同一电场线方向上各点的电势都不等。不过,处于静电平衡的导体内部的电场强度为0,电势也处处相等(不一定为0)。(4)电势相等的地方电场强度不一定相等。【巩固练习】1、空中有两块乌云，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差为且保持不变。已知空气的电场强度达到时将被击穿放电，若可把乌云间的电场近似看作匀强电场，则形成闪电时两块乌云至多相距（）A10mB100mC1000mD10000m2、关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A电场强度为零的地方，电势也为零B电场强度大小逐渐减小的区域，电势也逐渐降低C电场强度的方向处处与等势面垂直D电场中电势降落的方向，就是电场强度的方向3、如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，a50V，c20V，则a、c连线中点b的电势b为( )A.等于35V B大于35V C小于35V D等于15V4、（多选）关于静电场的下列说法，正确的是（）A电势高的地方的电场强度比电势低的地方的电场强度大B正电荷在电势高的地方的电势能比在电势低的地方的电势能大C不管是移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功电势能就一定减小D在静电场中只受电场力作用从静止开始运动的电荷一定从电势较高的地方向电势较低的地方运答 卷班次：_ 姓名：_ 考号：_题号1234答案5、例题16、例题27、如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm.求：P板及A点的电势第 5 页 共 5 页学科网（北京）股份有限公司