物理选修3-1人教版　1.6电势差与电场强度的关系 (共22张PPT).ppt

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1、第6节 电势差与电场强度的关系qFE FWPEPBPAABEEWqEPEUBAABUABABqUW？问题一、若沿场强方向移动电荷问题一、若沿场强方向移动电荷从力的角度：从力的角度：= Fd = qEdAB 从能的角度从能的角度：= qUAB 由由 两式得两式得: UAB = E dABE两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，对吗？两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，对吗？EABABqUWEqdEqLWABABcosEdUAB问题二、若不沿场强方向移动电荷？问题二、若不沿场强方向移动电荷？匀强电场中，两点间的电势差等于电场强匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的

2、距离的乘积。度与这两点沿电场方向的距离的乘积。只适用于匀强电场；只适用于匀强电场；思考：计算时带符号吗？思考：计算时带符号吗？ d dAB AB -沿场强方向上的距离沿场强方向上的距离UAB = E dAB一、一、电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系 ABUEd1.1.物理意义：在匀强电场中电场强度大小等于物理意义：在匀强电场中电场强度大小等于两两点间电势差点间电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.单位：伏每米（单位：伏每米（V/mV/m） 1V/m=1N/C1V/m=1N/C或EdUAB由由 表明，在匀强电场中，场强在数值表明，在匀强电场中，

3、场强在数值上等于上等于沿场强方向每单位距离沿场强方向每单位距离上的电势差。上的电势差。 电场强度的方向是电势降低最快的方向。电场强度的方向是电势降低最快的方向。ABUEd物理意义：物理意义：场强场强E E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢. . NN 6060 1.1.如图，在匀强电场中的如图，在匀强电场中的M M、N N 两点距离为两点距离为2cm2cm，两点，两点间的电势差为间的电势差为5V,5V,M M、N N 连线与场强方向成连线与场强方向成6060角，则角，则此电场的电场强度多大？此电场的电场强度多大？ E EM M. . .N N解：解： 根据

4、根据 ，得：得： dUE 060cosMNUE2110252）（mV /500E30OAB2.2.如图所示，在场强为如图所示，在场强为E E4.04.010103 3 N/C N/C的匀强电场的匀强电场中有相距中有相距5.0cm5.0cm的的A A、B B两点，两点连线与电场强度成两点，两点连线与电场强度成3030角。则角。则A A、B B两点间的电势差两点间的电势差U UABAB为为_。qFE （适用于任何电场）（适用于任何电场）2rQkE （只适用于点电荷产生的电场）（只适用于点电荷产生的电场）dUE （只适用于匀强电场）（只适用于匀强电场）电场电场强度强度电势差电势差物理意义物理意义描述

5、电场描述电场力的特征力的特征描述电场描述电场能的特征能的特征量量 性性物理公式物理公式单位单位矢量矢量标量标量物理量物理量qFE FWPEPBPAABEEWqEPEUBAABUABABqUWEdU 3对于公式对于公式UabEd的理解，下列说法正确的是的理解，下列说法正确的是( )A此公式适用于计算任何电场中此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电两点间的电势差势差Ba点与点与b点的距离越大，则这两点的电势差越大点的距离越大，则这两点的电势差越大C公式中的公式中的d是指是指a点与点与b点之间的距离点之间的距离D公式中的公式中的d是是a、b两点所在等势面间的垂直距离两点所在等势面间的垂直距离D

6、4.如图所示如图所示, 从从A等势面到等势面到B等势面的电势降落方向有等势面的电势降落方向有多个多个, 其中降得最快的是哪条其中降得最快的是哪条? 它与场强的方向有什么它与场强的方向有什么关系关系? 电势降落得最快的方向就是电场强度的方向ABdECD 在匀强电场中，沿电场线方向在匀强电场中，沿电场线方向相等距离相等距离上两点间上两点间电势差相等。电势差相等。 5.5.思考：思考：匀强电场中，任意匀强电场中，任意相等距离上的电相等距离上的电势差势差相等相等吗？吗？ U = Ed在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。差相等。E应

7、用：应用： 在匀强电场中，在匀强电场中， 在任意一条直线上，任意在任意一条直线上，任意相等距相等距离的两点间的电势差相等。离的两点间的电势差相等。AA思考：思考：匀强电场中，匀强电场中，不不沿电场线方向相等距离上两沿电场线方向相等距离上两点间电势差点间电势差也也相等吗相等吗？等差等势面等差等势面C6 6、如图所示，、如图所示，A A、B B、C C、D D是匀强电场中一正是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知方形的四个顶点。已知A A，B B，C C三点的电势分三点的电势分别为别为 求求D D点点的电势。的电势。,3,3,15VVVCBAABDC15V15V9V9V3V3V-3V-3V试画出匀强

8、电场的电场线试画出匀强电场的电场线解：因为解：因为AB/CDAB/CD，CDBA所以所以VD9解得解得 7. 7.两块相两块相同的金属板同的金属板A A、B B水平地平行放置，两板的正对面相距水平地平行放置，两板的正对面相距30cm30cm，A A、B B板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为60V60V，如图所示，求：如图所示，求：（1 1）两板间电场的场强的大小和方向。）两板间电场的场强的大小和方向。（2 2）若）若A A板接地，则板接地，则B B板电势为多大？板电势为多大？（3 3）若）若C C点离点离A A板的距离板的距离10cm,D10c

9、m,D点离点离B B板的距离为板的距离为15cm,15cm,则则C C、D D两点两点间的电势差为多少间的电势差为多少AB.D8.如图所示，如图所示，A、B、C为匀强电场中的三点为匀强电场中的三点,它们的连线组成一它们的连线组成一个直角三角形，且个直角三角形，且BC=4cm，AB=5cm.当把电量为当把电量为-210-9C的点的点电荷从电荷从A点移到点移到B点的过程中点的过程中,克服克服电场力做功电场力做功8 10-9J,而把该点而把该点电荷从电荷从B点移到点移到C点，电场力做功点，电场力做功8 10-9J,则电场强度为多大则电场强度为多大?BCEA问题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定

10、高？：电场强度大的地方电势是否一定高？E E大处大处高高 E E大处大处低低E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E不一定大不一定大 对比：电势与电场强度的关系是什么？对比：电势与电场强度的关系是什么？问题问题2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？：电场强度为零的点电势一定为零吗？问题问题2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？之又如何呢？ （若规定无穷远处为零电势点（若规定无穷远处为零电势点 ）O对对O O点：点：E=0E=0， 0 0 .O O对对O O点：点： =0 =0，E 0 E 0 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零

11、，为零处为零处E E不一定为零不一定为零 对比：电势与电场强度的关系是什么？对比：电势与电场强度的关系是什么？无直接无直接关系关系教材教材P24 T4图是初中地理某课本中的等高线图图是初中地理某课本中的等高线图(图中数字的图中数字的单位是米单位是米)。小山坡的左边。小山坡的左边a和右边和右边b哪一边的地势更陡哪一边的地势更陡些？如果把一个球分别从山坡左右两边滚下些？如果把一个球分别从山坡左右两边滚下 (不考虑不考虑摩擦摩擦)，哪边的加速度更大？现在把图看成一个描述电，哪边的加速度更大？现在把图看成一个描述电势高低的等势线图，图中的单位是伏特，势高低的等势线图，图中的单位是伏特，a和和b哪一边哪一边电势降落得快？哪一边的电场强度大？根据两者的电势降落得快？哪一边的电场强度大？根据两者的对比谈谈你的体会。对比谈谈你的体会。