电势差与电场强度的关系（课件）2024-2025学年高二物理 人教版2019必修第三册.pptx

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1、第十章：第3节电势差与电场强度的关系高中物理必修第三册目录CONTENT高中物理必修第三册问题与思考U与E的关系拓展学习总结提升新课引入00.高中物理选择性必修第一册电场力电场力电场强度电场强度电势差电势差电势电势电势能电势能电场力的功电场力的功电场力做功电场力做功与路径无关与路径无关温温故故知知新新关系关系问题与思考第一部分温故知新01.高中物理必修第三册 如果只画出带电体空间分布的电场线如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。等的。电场线电场线密

2、的地方等势线也密的地方等势线也密密，电场线稀疏的地方，电场线稀疏的地方等势线等势线也稀也稀疏疏。问题探究102.高中物理必修第三册场强度大的的地方电势是否一定高？反之又如何？场强度大的的地方电势是否一定高？反之又如何？ABCD结论结论1:1:E E大处大处不一定高不一定高(低低)；高处高处E E不一定大不一定大(小小)EA EBA BEC ED C D高中物理必修第三册电场强度为零的点电势一定为零吗？反之如何呢？电场强度为零的点电势一定为零吗？反之如何呢？结论结论2:2:E为零处为零处不一定为零不一定为零;为零处为零处E不一定为零不一定为零 场场强强E E与与无无直直接接关关系系oo取取无无穷

3、穷远远处处为为零零电电势势点点 问题探究203.O点：点：E=0，0 O点：点：=0，E 0 高中物理必修第三册若沿场强方向移动电荷若沿场强方向移动电荷从力的角度：从力的角度：=Fd=qEd=Fd=qEdABAB 从能的角度：从能的角度：=qU=qUABAB 由由上上式得式得:U UABAB=EdEdABAB 两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积EABq+Fd问题探究304.这个结论一定正确吗？高中物理必修第三册问题探究405.MME EA AB B+q qF FUAB=E d若若不不沿场强方向移动电荷沿场强方向移动电荷这就是匀强电场中电势差等于

4、这就是匀强电场中电势差等于电场强度的关系。电场强度的关系。U与E的关系第二部分电势差与电场强度的关系01.高中物理必修第三册1.1.定义：在匀强电场中电场强度大小等于定义：在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差两点间电势差与两点与两点沿电沿电场强度方向距离场强度方向距离的比值。的比值。3.3.单位：伏每米单位：伏每米（V/m）1V/m=1N/C或2.2.公式公式：高中物理必修第三册（2 2）电场强度电场强度E E的方向的方向是是电势降低最快电势降低最快的方向。的方向。（1 1）由）由 表明，在匀强电场中，场强在数值上表明，在匀强电场中，场强在数值上等于等于沿场强方向每单位距离沿场强方向每单位

5、距离上的电势差。上的电势差。EANPM两点说明02.例题分析03.高中物理必修第三册如图，真空中平行金属板如图，真空中平行金属板M M、N N之间的距离之间的距离d d为为0.04m0.04m，有一带电量为，有一带电量为210210-15-15 kg kg 的的粒子位于粒子位于M M 板旁，粒子的电荷量为板旁，粒子的电荷量为810810-15-15 C C，给两金属，给两金属板加板加200V 200V 直流电压。直流电压。（1 1）求带电粒子所受的静电力的大小。）求带电粒子所受的静电力的大小。（2 2）求带电粒子从）求带电粒子从M M 板由静止开始运动到达板由静止开始运动到达N N板时的速度。

6、板时的速度。（3 3）如果两金属板距离增大为原来的）如果两金属板距离增大为原来的 2 2 倍，其他倍，其他条件不变，则上述问题（条件不变，则上述问题（1 1）（）（2 2）的答案又如何？）的答案又如何？高中物理必修第三册例题分析04.电势差的概念05.高中物理必修第三册以上的以上的学习中学习中有没有有没有其他新其他新发现？发现？拓展学习第三部分拓展101.高中物理必修第三册点电荷点电荷周围等势面分布间距不相等周围等势面分布间距不相等ABC WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB lBCF指指平平均均值值高中物理必修第三册沿电场线方向沿电场线方向任意任意相等距离上相等

7、距离上的电势差相等的电势差相等WAB=FABlAB=qUABWBC=FBClBC=qUBCFAB=FBCUAB=UBCABC ACAC连线的中点连线的中点B B的电势与的电势与A A、C C两两点的电势的关系。点的电势的关系。拓展202.高中物理必修第三册在匀强电场中在匀强电场中沿同一方向任意沿同一方向任意相等距离上相等距离上的电势差相等。的电势差相等。NMECAB结论：结论：匀强电场中任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半。匀强电场中任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半。拓展303.高中物理必修第三册拓展404.EACDAB/CD AB=CD=L在匀强电场中，两条平行线段上

8、相等距离的两点间的电势差相等。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。UAB=UCD推广：推广：若若AB/CD，则则高中物理必修第三册如图所示，如图所示，AB为匀强电场中的为匀强电场中的两点，如果两点，如果O1、O2、O3 On为为AB连线的连线的n等分点，那么等分点，那么O1、O2、O3 On 也是是也是是A、B间间电势差的电势差的n等分点。等分点。在在匀匀强强电电场场中中任任意意两两点点的的连连线线的的n n等等分分点点也也将将这这两两点点间间的的电电势势差差n n等分。（等分。（几何等分点也是电势差等分点几何等分点也是电势差等分点）拓展505.高中物理必修第三册如图，在

9、场强为如图，在场强为E E的匀的匀强电场中，沿电场线方强电场中，沿电场线方向建立一直线坐标系，向建立一直线坐标系，O O为原点，取为原点，取O O点的电势点的电势为为0 0，则坐标为，则坐标为x x处的处的P P电势是多大？电势是多大？在匀强电场中沿电场线方向电势随位置坐标在匀强电场中沿电场线方向电势随位置坐标均匀降落均匀降落。EoPxxo在在-x-x图象中，斜率大小表示场强大小。图象中，斜率大小表示场强大小。拓展606.求电场强度的三个公式07.高中物理必修第三册区别公式物理含义适用范围说明电场强度大小的定义式一切电场q为试探电荷的电荷量真空中点电荷场强的决定式真空中，场源电荷Q是点电荷Q为

10、场源电荷的电荷量匀强电场中场强的决定式匀强电场d为沿电场方向的距离学以致用08.高中物理必修第三册安全用电中，有一个涉及安全用电中，有一个涉及“跨跨步电压步电压”现象的问题，你知道现象的问题，你知道什么是什么是“跨步电压跨步电压”吗？如果吗？如果遇到地面有漏电，应该如何避遇到地面有漏电，应该如何避免免“跨步电压跨步电压”？高中物理必修第三册地地下下电电缆缆漏漏电电、高高压压电电线线断断裂裂后后触触地地等等情情况况，都都会会在在地地面面上上形形成成以以漏漏电电处处为为圆圆心心的的辐辐射射状状电电场场，沿沿电电场场方方向向任任意意两两点点之之间间就就会会有有电电势势差差若有人处在其中，在人沿远离漏

11、电处跨步逃离若有人处在其中，在人沿远离漏电处跨步逃离的情况下，两脚间就有一电压，即跨步电压，人就的情况下，两脚间就有一电压，即跨步电压，人就会触电人若不动就不会触电，若要逃离的话，就会触电人若不动就不会触电，若要逃离的话，就要采用袋鼠式走动的方式，即用跳跃的方式逃离，要采用袋鼠式走动的方式，即用跳跃的方式逃离，就可以避免就可以避免“跨步电压跨步电压”。学以致用09.高中物理必修第三册视频学习01.总结提升第四部分课堂小结高中物理必修第三册力力能能电场强度电势差在匀强电场中电场强度大小等于两点间电在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。势差与两点沿电场强度方向距离

12、的比值。W WABAB=q=qE Ed dABAB ABAB=q=qU UABAB EANPMxo拓拓展展例题1例题精选01.【参考答案】【参考答案】D D高中物理必修第三册解析例题解析02.高中物理必修第三册例题2例题精选03.【参考答案】【参考答案】D D高中物理必修第三册如图，P、M、N是匀强电场中的三个点，其中M、N在同一条电场线上，AB是过M点与电场线垂直的直线。下列说法正确的是（）A正电荷在M点受到的静电力大于其在N点受到的静电力B将负电荷从M点移到N点再移到P点，电场力先做正功再做负功CM、N两点电场强度相等，所以M点电势等于N点电势DM、N两点间电势差大于M、P两点间电势差解析例题解析04.高中物理必修第三册例题3例题精选05.【参考答案】【参考答案】ADAD高中物理必修第三册解析例题解析06.高中物理必修第三册例题4例题精选07.【参考答案】【参考答案】C C高中物理必修第三册解析例题解析08.高中物理必修第三册THANKS