【物理】电势差与电场强度的关系 课件-2023-2024学年高二上学期人教版（2019）必修第三册.pptx

电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系复习提问：结合所学知识，思考求静电复习提问：结合所学知识，思考求静电力做功的方法都有哪些？力做功的方法都有哪些？1.恒力做功的公式：2.静电力做功与电势能变化的关系：3.电势差与静电力做功的关系：4.动能定理：W=Fd=qEdWAB=EPA-EPBWAB=qUABW电+W其他=Ek思考：从适用范围来看，以上方法有何异同？思考：从适用范围来看，以上方法有何异同？E探究一：如图，沿场强方向把正电荷探究一：如图，沿场强方向把正电荷q q由由A A点移动到点移动到B B点点 ，设，设A A、B B两点间的距离为两点间的距离为d d，电势差为，电势差为U U，场强为，场强为E E。（1 1）求电场力所做的功，你可以用几种方法？分别是什么？）求电场力所做的功，你可以用几种方法？分别是什么？（2 2）对比不同方法列出的关系式，你可以得出什么结论？）对比不同方法列出的关系式，你可以得出什么结论？恒力做功的公式电势差与静电力功的关系由此可得，电场中两点间的电势差等于场强和这两点间距离的由此可得，电场中两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，这句话对吗？乘积，这句话对吗？比较可得：E探究二、如下图所示，若电荷不沿场强方向移动，能否得到相同的结论探究二、如下图所示，若电荷不沿场强方向移动，能否得到相同的结论？可以得到，电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距可以得到，电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积，与探究一结论比较哪一个正确？离的乘积，与探究一结论比较哪一个正确？匀强电场匀强电场匀强电场匀强电场的场强大小的场强大小两点间的电势差两点间的电势差沿电场线方向的距离沿电场线方向的距离即：匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与即：匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与这两点这两点沿电场方向的距离沿电场方向的距离的乘积。的乘积。综合探究一与探究二可得：综合探究一与探究二可得：上式可变形为：上式可变形为：物理意义：物理意义：（1 1）在匀强电场中电场强度大小等于）在匀强电场中电场强度大小等于两点间电两点间电势差势差与两点与两点沿电场强度方向距离沿电场强度方向距离的比值。的比值。（2 2）电场强度在数值上等于沿电场线）电场强度在数值上等于沿电场线方向方向每单每单位距离上位距离上降低降低的电势。的电势。关于上式，分组讨论：关于上式，分组讨论：（1 1）此式的适用范围？）此式的适用范围？（2 2）式中）式中d d指什么指什么?(3)(3)能否说能否说E E与与U U成正比，与成正比，与d d成反比？成反比？（4 4）计算时要带符号吗？）计算时要带符号吗？（5 5）V/mV/m与与N/CN/C都是场强单位，试证明都是场强单位，试证明1V/m=1N/C1V/m=1N/C。例1、如图所示,从A等势面到B等势面的电势降落方向有多个,其中降得最快的是哪条?它与场强的方向有什么关系?可以得到什么结论？结论：结论：沿着沿着电场强度的方向电势降落得最快。电场强度的方向电势降落得最快。ABdECD思思考考：沿沿电电场场强强度度方方向向电电势势逐逐渐渐降降低低，那那电电势势降降低低方方向向一定就是电场强度方向吗？一定就是电场强度方向吗？结论：结论：在匀强电场，任意一条直线上距离相等的两在匀强电场，任意一条直线上距离相等的两点间电势差相等中，即点间电势差相等中，即沿任意一条直线电势降落都沿任意一条直线电势降落都是均匀的是均匀的。例例2 2：如如图图所所示示，匀匀强强电电场场中中，OBOB沿沿电电场场方方向向且且OA=ABOA=AB。OFOF为为电电场场中中任任意意一一条条直直线线且且OE=EF OE=EF，U UOAOA与与U UOBOB是是否否相相等等？U UOEOE与与U UEFEF呢？可以得到什么结论？呢？可以得到什么结论？EOABEF结论：结论：在匀强电场中，两条平行且相等的线段两端在匀强电场中，两条平行且相等的线段两端点间的电势差相等。点间的电势差相等。EAA例例3 3：如如图图所所示示，匀匀强强电电场场中中，ABAB与与A A B B 平平行行且且相相等等，ABAB与与A A B B 之之间间电电势势差差是是否否相相等等？可可以以得到什么结论？得到什么结论？例4：如图所示为一非匀强电场，某一电场线上有A，B，C三点且AB=BC,试比较UAB与UBC的大小。可以得到什么结论？结论：公式U=Ed虽然只适用于匀强电场，但在非匀强电场中，也可以用此式做定性判断。内容小节1.1.电势差与电场强度的关系：电势差与电场强度的关系：2.对公式的理解对公式的理解（1）此公式只适用于匀强电场）此公式只适用于匀强电场（2）式中）式中d为沿电场方向的距离为沿电场方向的距离（3）E与与U及及d无关无关（4）计算时）计算时U取绝对值代入计算取绝对值代入计算（5）此式也可用于非匀强电场的定性判断）此式也可用于非匀强电场的定性判断3.匀强电场中的两个重要结论匀强电场中的两个重要结论（1）在匀强电场中，在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均匀的沿任意一条直线电势降落都是均匀的。（2）在匀强电场中，两条平行且相等的在匀强电场中，两条平行且相等的线段两端点线段两端点间的电间的电势差相等。势差相等。课下思考题：1.比较电场强度，电势，电势差三者的关系。2.总结求电场强度的方法。