16电势差和电场强度关系课件.ppt

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1、电场力电场力电场力电场力电场强度电场强度电场力电场力电场强度电场强度电场力电场力电场强度电场强度电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电电 势势 能能电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电电 势势 能能电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电电 势势电电 势势 能能电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电电 势势电电 势势 能能电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电电 势势 差差电电 势势电电 势势 能能电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电电 势势 差差电电 势势电电 势势 能能

2、电场力的功电场力的功电场力电场力电场强度电场强度电电 势势 差差电电 势势电电 势势 能能电场力的功电场力的功教学目标教学目标n知识与技能知识与技能n 掌握电势差与电场强度的关系n过程与方法过程与方法n 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系n情感态度与价值观情感态度与价值观n学习感知科学的价值和应用 n培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念n重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 n难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。应用。一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系问

3、题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定高？：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？反之又如何呢？E E大处大处一定高一定高 E E大处大处一定低一定低结论结论1 1：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。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）对对OO点：点：E=0E=0，00 .O对对OO点：点：=0=0，E 0E 0 结论结论2 2：E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一不一定为零定为零。.O 由结论1

4、和结论2可知，电势与电电势与电场强度的关系为：场强度的关系为：无直接关系无直接关系 那么，电势差与电场强度有什么关系呢？二、电势差和电场强度之间的关系二、电势差和电场强度之间的关系1.方法方法:如图，匀强电场的场强为如图，匀强电场的场强为E E，电荷，电荷q q从从A A移到移到B B，距离为，距离为d d静电力做的功静电力做的功WW与电势差与电势差U UABAB的关系为的关系为也可以从也可以从q q所受的静电力来计算功所受的静电力来计算功比较功的两个计算结果，得比较功的两个计算结果，得2.过程过程:3.结论结论:匀强电场中匀强电场中两点间的电势差等于电场强两点间的电势差等于电场强度与这两点度

5、与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。如果它们不在同一条电场线上，还能如果它们不在同一条电场线上，还能得出以上结论吗？得出以上结论吗？思考与讨论思考与讨论1:1:设设A A、B B的连线与电场强度的方向成的连线与电场强度的方向成 角角解解:计算正电荷从计算正电荷从A A移到移到B B静电力做的功静电力做的功由两式相等并整理得由两式相等并整理得 静电力做的功静电力做的功WW与电势差与电势差U UABAB的关系的关系为为EA.B.从图中可以看出，从图中可以看出，是位移在电场强度是位移在电场强度所以所以方向的分量，用方向的分量，用d d表示表示,也可写成：在匀强电场中，电场强度的大

6、小等于在匀强电场中，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两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值离的比值.即：电场强度在数值上等于沿电即：电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势场方向每单位距离上降低的电势.意义：意义：电势差和电场强度的关系电势差和电场强度的关系1.匀强电场中匀强电场中两点间的电势差两点间的电势差等于等于电场强度电场强度与这两个点与这两个点沿电场方向距离沿电场方向距离的乘积。的乘积。2.在匀强电场中电场强度的大小等于两点间的电势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。差与两点沿电场强度方向距离的比值。即：电

7、场强度在数值上沿电场方向每单位距即：电场强度在数值上沿电场方向每单位距离上降低的电势。离上降低的电势。条件是条件是:匀强电场、沿电场方向的距离匀强电场、沿电场方向的距离 3.3.思考与讨论思考与讨论2 2：证明：证明：一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E也不一定大也不一定大 无直接关系无直接关系 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为零不一定为零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿：沿场强方向的场强方向的距离距离 小小 结结或或三

8、、电场强度三个公式的区别：三、电场强度三个公式的区别：区别区别公式公式公式含义 适用范围适用范围 E=FqE=kQr2E=Ud是电场强度的定义式是电场强度的定义式 任意电场任意电场 是真空中点电荷电场的场是真空中点电荷电场的场强计算公式强计算公式 真空中点电荷真空中点电荷电场电场 是匀强电场的场强的计算公式是匀强电场的场强的计算公式（d为沿场强方向的距离）为沿场强方向的距离）匀强电场匀强电场 电场力电场力电场力电场力电场强度电场强度电场强度电场强度电势差电势差电势差电势差电势电势电势电势电势能电势能电势能电势能电场力的功电场力的功电场力的功电场力的功电场力做电场力做电场力做电场力做功与路径功与

9、路径功与路径功与路径无关无关无关无关 检测练习检测练习1、在电场强度为在电场强度为600 N/C600 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相距两点相距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是沿着电两点连线是沿着电场方向时，则场方向时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_ _ V V。若。若A A、B B两点连线与电场方向成两点连线与电场方向成6060角时，角时，则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若；若A A、B B两点连线与电场方向垂直时，则两点连线与电场方向垂直时，则A A、B B两点的两点的电势差是电势差是_V_V。答案：答案：30

10、，15，02 2、关于以下公式的说法，正确的是：、关于以下公式的说法，正确的是：A A、只要电场线是直线，公式、只要电场线是直线，公式U=EdU=Ed就适就适应应.B B、公式、公式U=EdU=Ed只适应于匀强电场只适应于匀强电场.C C、公式、公式E=F/qE=F/q是定义式，适用于任何电是定义式，适用于任何电场场.D D、公式、公式E=kQ/rE=kQ/r2 2是由库仑定律得出的，是由库仑定律得出的，因而只适用于点电荷（真空中）的因而只适用于点电荷（真空中）的电场电场.答案（答案（BCD）3 3、在某电场中的一条电场线如图，电场、在某电场中的一条电场线如图，电场线上的线上的A A、B B两

11、点相距为两点相距为d d，则：，则：A A、A A点的场强一定大于点的场强一定大于B B点的场强；点的场强；B B、A A点的电势一定大于点的电势一定大于B B点的电势点的电势C C、A A、B B两点电势差一定等于两点电势差一定等于EdEd（E E为为A A点点的电场强度）；的电场强度）；D D、A A、B B两点的电势差等于单位正电荷从两点的电势差等于单位正电荷从A A点移动到点移动到B B点的过程中电场力所做的点的过程中电场力所做的功。功。AB答案答案B D4 4、下列关于电势高低的判断中正确、下列关于电势高低的判断中正确A A、负电荷从、负电荷从A A移到移到B B时，若外力做功，则时

12、，若外力做功，则A A点电势一定高点电势一定高B B、负电荷从、负电荷从A A移到移到B B时，若电势能增加，时，若电势能增加，则则A A点电势一定较低点电势一定较低C C、正电荷从、正电荷从A A移到移到B B时，若电势能增加，时，若电势能增加，则则A A点电势一定较低点电势一定较低D D、若正电荷只在电场力作用下，从、若正电荷只在电场力作用下，从A A移移到到B B，则，则A A点电势一定较高点电势一定较高 答案答案C5 5、以下说法正确的是：、以下说法正确的是：A A、匀匀强强电电场场中中各各处处的的场场强强相相等等，电电势势也也相相等；等；B B、场强为零的区域中，电势处处相同；、场强

13、为零的区域中，电势处处相同；C C、沿电场线方向电场强度一定越来越小；、沿电场线方向电场强度一定越来越小；D D、电势降低的方向就是电场线的方向。、电势降低的方向就是电场线的方向。答案答案:B6 6、图中实线表示电场线，虚线表示等势面图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过，过a.ba.b两点的等势面的电势分别为两点的等势面的电势分别为40V40V、20V20V，那么，那么abab连线的中点连线的中点的电势值为的电势值为 （）（）A A 等于等于30V B 30V B 大于大于30V30VC C 小于小于30V D 30V D 无法确定无法确定提示提示:注意是否匀强电场注意是否匀强电场答案：答案

14、：C C7 7、对于求电场力做功的两种途径、对于求电场力做功的两种途径W=qUW=qU和和W=qEd W=qEd，下列说法正确的是，下列说法正确的是A AW=qUW=qU只适用于匀强电场，只适用于匀强电场，W=qEdW=qEd适适用于任何电场用于任何电场B BW=qEdW=qEd只适用于匀强电场，只适用于匀强电场，W=qUW=qU适适用于任何电场用于任何电场C C它们都适用于任何电场它们都适用于任何电场D D它们都只适用于匀强电场它们都只适用于匀强电场答案：答案：B B 8 8、如图所示，在匀强电场中有、如图所示，在匀强电场中有A A、B B两点，它们两点，它们间距为间距为2cm 2cm，两点

15、的连线与场强方向成，两点的连线与场强方向成6060角。角。将一个电量为将一个电量为 2 21010 5 5C C的电荷由的电荷由A A移到移到B B，其电，其电势能增加了势能增加了0.1J0.1J。则：。则：（1 1）在此过程中，电场力对该电荷）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？做了多少功？（2 2）A A、B B两点的电势差两点的电势差U UABAB为多少？为多少？（3 3）匀强电场的场强为多大？）匀强电场的场强为多大？0.1J0.1J；5 5103V103V；5 5105V/m105V/m9V9V9 9、如图所示，、如图所示，A A、B B、C C、D D是匀强电场是匀强电场中一个正方形的四个顶点，已知中一个正方形的四个顶点，已知A A、B B、C C三点的电势分别为三点的电势分别为 ，试求出，试求出D D点的电势点的电势 ，并绘出匀强电场的电场线。并绘出匀强电场的电场线。