【物理课件】电势差和电场强度的关系 2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

10.3 电势差与电场强度的关系新课标物理必修3电 场 力电场强度.电场线电势.电势差.等势面电 势 能 电场知识结构电场力的性质电场能的性质？如图，表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向选取A、B两点，设A、B两点间的距离为d，电势差为UAB，场强为E;把正电荷q由A点移动到B点，则电场力所做的功：从力的角度：从能的角度：由上两式得:=Fd=qUABUAB=EddABE在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。=qEd一、电势差与电场强度的关系 怎样将电势差、场强联系起来？思考与讨论：ABL 如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成角。则A、B两点间的电势差为 U=EL，对不对？E B d从力的角度：AB=FLcos从能的角度：AB=qUAB 由上两式得：UAB=ELcos=qELcos UAB=ELcos=Ed 沿曲线从A运动到B结果是否改变？UAB=Ed与移动的路径无关在非匀强电场中有没有这样的表达式？电势差与路径有没有关系？不变没有d是两点沿场强方向的距离。dABEABLE B d将正电荷从B移到A，如何求两点间的电势差？UBA=-UAB=-Ed注意：U=Ed和E=U/d的适用条件是：（1）匀强电场（2）d是两点沿场强方向的距离。或：E=UAB/d（计算式）2、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。UAB=Ed1、在匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点沿电场方向的距离的乘积。小结 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)4、电场强度三个公式的区别：区别公式公式含义 适用范围 E=FqE=kQr2E=Ud是电场强度的定义式 任意电场 是真空中点电荷电场的场强计算公式 真空中点电荷电场 是匀强电场的场强的计算公式 匀强电场 问题：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。可以用U=Ed 来定性判断非匀强电场问题.推论2 匀 强 电 场 中 若 两 线 段AB CD，且 AB CD，则 UAB UCD(或 A B C D)，如图乙所示.技巧点拨练习1如图所示，a、b、c、d是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知a、b、c 三点的电势分别为a=15V，b=3V，c=3V，由此可得d点的电势等于多少伏？abcd=-3V=9V方法2：延长ab方法3：连接bd,ac交点为O，o=6V,Ubo=Uod=3V,d=9V方法1:Uad=Ubc,d=9V 或Uab=Ucd,d=9V练习2.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为()A.200V/m B.C.100 V/m D.Ox(cm)y(cm)A(6,0)B(0,)Ad=1.5cm=1.510-2mE=U/d=200V/m方法1：找等势面方法2：电场强度的合成与分解法Ex=UOA/dOA=100V/m，方向沿-x方向Ey=UOB/dOB173V/m，方向沿-y方向【类演】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10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是（）A电场强度的大小为2.5 V/cmB坐标原点处的电势为1 VC电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eVOx/cm2 4 6 8462y/cmacbABD（1）负电、0.2J；（2）104V；（3）106v/m练习3.如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60角。将一个不知道电荷性质，电量为210-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.2J。求：（1）判断电荷带正电还是负电？由A到B电场力做的功WAB？（2）A、B两点的电势差UAB为多少？（3）匀强电场的场强的大小？如图所示,匀强电场中三点A、B、C是三角形的三个顶点，ABC=CAB=30,BC=，已知电场线平行于ABC所在的平面，一个带电荷量q=210-6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.210-5J，由B移到C的过程中，电场力做功610-6J，求：A、C两点的电势差UAC该电场的场强E（1）3V（2）1V/m 由A指向B如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，BOA60，OB 1.5OA，将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带电，电荷量为q(q0)，同时加一匀强电场，场强方向与OAB所在平面平行现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g.求(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向ABO60三、电场中的图像问题考向一E-x图像(1)E-x图像反映了电场强度随位移变化的规律.（要注意题干中有没有规定场强的正方向）(2)E-x图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定.在与粒子运动相结合的题目中，可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况.解析C C 例1.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示下列说法中正确的是()AO点的电势最低Bx2点的电势最高Cx1和x1两点的电势相等Dx1和x3两点的电势相等