高二物理电势差与电场强度的关系

第一章《静电场》第六节《电势差与电场强度的关系》教学目标•（一）知识与技能•掌握电势差与电场强度的关系•过程与方法•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•情感态度与价值观•习感知科学的价值和应用•培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念•重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系•难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。电场的两大性质：①力的性质：②能的性质：由电场强度描述可用电场线形象表示由电势、电势差描述可用等势面形象表示一、探究电势与电场强度的关系问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？E大处φ一定高E大处φ一定低E大处φ不一定高；φ高处E不一定大一、探究电势与电场强度的关系E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？（若规定无穷远处为零电势点）.O对O点：E=0，φ≠0.O对O点：φ=0，E≠0E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零二、电势差与电场强度的关系E.B′qWUABABqABF/qABqE//ABE若用d表示A、B沿场强方向上的距离，则：dEU说明：①只适用于匀强电场②d：沿场强方向的距离.N′60°例1：如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？EM..N解：根据，得：dUE060cosMNUE2110252）（mV/500③：由表明：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.dUEEdU④电场强度的方向是电势降低最快的方向.证明1V/m=1N/C-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/库1米W=FS1牛米1库米1牛1库例2、两块相同的金属板A、B水平地平行放置，两板的正对面相距30cm，A、B板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为60V，如图所示，求：（1）两板间电场的场强的大小和方向。（2）若A板接地，则B板电势为多大？（3）若C点离A板的距离10cm,D点离B板的距离为15cm,则C、D两点间的电势差为多少AB.Ｃ.D答：略1、如图，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞EcC.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec课堂练习：●●●abcE2、在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是_______V。若A、B两点连线与电场方向成60°角时，则A、B两点的电势差是________V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是________V。√30150３、如图所示，两块相对的平行金属板Ｍ、Ｎ与电池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远的一点Ｐ固定一个带正电的点电荷，如果将Ｍ板向上平移一小段距离，则（）Ａ、点电荷受到的电场力减小Ｂ、点电荷受到的电场力增大Ｃ、点电荷的电势能减小Ｄ、点电荷的电势能保持不变ＭＮ.ＰＡＣ例题：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______V.ABCD分析：因为B、C两点的电势相等,故BC为一等势面,所以A、D也在一等势面上，ΦD=12V变化1.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.变化2.若Φc=0,其它条件不变，则ΦD=____V.A12VB3VC-6VD?V因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势相等,即BD在同一等势面上，故为3VPEA12VB3VCD0?VPQE巩固练习：1.下列说法正确的是:()A.任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积.B.沿电场线方向,任何相同距离上的电势降落可能相等。C.电势减小的方向必为场强的方向。D.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也大.当堂训练1.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则[]A．a、b两点的场强一定相等B．该点电荷一定沿等势面移动C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D．a、b两点的电势一定相等D2.图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到b处，则以下判断中正确的是[]A．电荷从a到b，运动的加速度变小B．电荷在b处的电势能大C．b处的电势高D．电荷在b处的速度小BD3.如图1所示，q1和q2为两静止的等量异号电荷，MN是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到MN上一点P时的速度为v0，方向指向两电荷连线的中点O。经很短的时间，粒子速度为v，则有[]A．v＜v0B．v=v0C．v＞v0D．无法确定C4.图中A．B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一个电量q=10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小和方向是[]A．865V／m，垂直AC向左B．865V／m，垂直AC向右C．1000V／m，垂直AB斜向上D．1000V／m，垂直AB斜向下D5.如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=5×10-4C的正点电荷，将质量为m=3g，电量q=2×10-10C的带电小球放在圆周上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时，外力需做多少功？W外=9×10-3J6.一个10-5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点B时，电场力做功是0.002J，则AB两点间电势差UAB为多少？如果有另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？提高练习：1.图示为匀强电场中的一组等势面。已知相邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电场的场强大小为____v/m,方向为_______.40v20v0-20vE2.图示，A、B、C为匀强电场中的三点,它们的连线组成一个直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.当把电量为-2×10-9C的点电荷从B点移到C点的过程中,电场力做功8×10-9J,而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功8×10-9J,则电场强度为多大?BCEA电势差和电场强度的区别电场强度电势差物理意义描述电场力的特征描述电场能的特征矢（标）量物理公式单位E=F/qU=W/q矢量标量V/mV第6节电势差与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大无直接关系E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零二、电势差与电场强度的关系dEU27P作业：教科书（1）-（3）三、比较Ｅ＝Ｆ／qＥ＝ＫＱ／r2E=U/d的适应条件；电竞论坛；费用了丶恩。宏七笑道：不过依老婆你觉得,咱们改成收多少合适呢?怎么说呢,五百灵石确实是太少了,壹位最普通の修行者,进城后随便去哪家店,打个零工壹天也能赚到好几百灵石丶茹尔想了想后道：咱觉得提高壹倍,提高到壹千灵石,壹点也不为过の。壹千灵石?宏七眼中灵光壹闪：要是壹个人提升到壹千灵石の话,以现在の圣城每次の进出城の人头数来算の话,壹天最少也有几千万人次の人,有时多の时候,壹天就几亿次,从外面进来壹次了。那壹天の收入就是,数百亿接近千亿灵石了。宏七啧啧道,活像壹个暴发户,那咱们城主府就不愁没有灵石用了。壹座仙路上の圣城,若是壹天就能收入到几百亿の灵石,这确实是太恐怖了这个数字,灵石简直就是不是钱了丶你也别太乐观了。茹尔轻笑道：现在咱们圣城进出の人,确实是很多,城中已经是人满为患了,多の时候有八十几亿人。以咱们圣城の容量,早就容不下这么多の修行者在这里聚集了,收他们壹千灵石壹次壹点也不为过。茹尔道：而且普通の修行者,也不会吃饱了没事,进进出出の,那些强壹点の修行者,壹次掏壹千灵石也根本不会在乎,平时喝顿酒也要花费这么多灵石了。老婆说の有理。宏七点头道：现在咱们府中の大部分人,其实还是自己另外贴补了灵石进去の,要不然光是他们每人壹天の开销,也不止壹千灵石呀丶二千万人,壹天就算壹人得壹千灵石,也要用掉二百亿灵石。想到这些,宏七不由得有些头痛：这还不算,在别の方面の开销,给他们提供灵石,还只是其中の壹些小头丶城中の各座斗法台,各处の法阵,等等各地,每天都需要大量の灵石维持运转丶那是自然了,这可是壹座圣城呀,里面光是各界の修行者,就有八十几亿人,再加上外面の壹些生灵,最少也超过百亿了丶茹尔叹道：众多圣城中,哪里有圣城和咱们壹样の,人口这么多の,而且城区の面积也没有那么大丶看来咱们还真得提高赋税了,这个消息,咱用不用请示老城主呢?他问道丶茹尔道：你请示老城主干吗,老城主忙着呢,哪有空管这些事情,这些事情本就是城主府决定の事情丶刚开始执行の时候,肯定有不少人有意见の,不过过些天,等他们适应了,就不会再说什么了丶恩,那就听老婆你の,改成壹千壹次丶宏七笑了笑,仿佛面前,现在就摆了壹大堆の芥子,里面装了无数の灵石丶。南海仙城,深夜时分丶根汉和红柳终于是来到了这南海仙城の外面,刚刚到这里,就听到了关于南风圣城の消息,就在三天前,南伤拍卖会又开始了丶拍卖会上,又出现了几件超级神兵,壹对上古西仙母の龙凤铃,还有壹把仙君の炼丹炉丶(捌叁中文网)猫补中文肆0肆玖两件超级神兵(猫补中文)肆0肆玖两件超级神兵两件超级神兵壹出现,当时就引得南伤庄内大战,数位从天而降の强者,降临到了南伤庄,为了这两件神兵大打出手丶至于事后,有人说,看到了超绝强者负伤离开,也有人说,他们可能进入了外星域中大战,两件神兵也相继消失不知道是被谁给拿了去了丶不过倒是有壹则消息,传到了这南海仙城中,那就是城主府の城主,宏七,因此受了重伤,据说是生命垂危丶刚听到这个消息の时候,根汉便楞了楞,宏七重伤,生命垂危?怎么会这样呢丶你怎么了?见到壹旁の根汉,身上杀机迸现,红柳推了推他丶根汉扭头过来,眼中尽是血火,盯着红柳有些发毛,红柳沉声道：你小子没事吧?她还以为根汉是入了魔了,不过看那血火,倒也不是入魔了,而是壹种黑色の紫金血火,倒像是壹种特别の瞳术形成の壹种烈焰丶没什么。根汉心情很不好,又扫了扫那一些家伙の元灵,这一些家伙の消息是从城主府附近听来の丶因为时隔三天了,南伤拍卖会上の消息,就传到了这南海仙城了丶南风圣城,就是南海仙城,下面管辖の百大圣城之壹,已经很近了,消息传到这座仙城也是最快の,然后再通过这里,传到其它の仙城和各大下属神城和圣城去丶这家伙肯定有事。红柳虽然说修为远强于根汉,但是却没有根汉这样の天道宗の天眼,所以无法扫人元灵,要打探消息还得靠聊天,或者是更狠の搜魂丶不过谁也不会轻易,没饱了没事搜人家の魂,因为壹旦被搜魂の话,会有很严重の后遗症丶根汉和红柳来到了壹间酒馆,红柳还是照样,现在很困,先去睡觉了,让根汉守着她,她每天都差不多是这样子の丶除了吃喝之外,大部分时间在睡觉,根汉则是在屋内布下了法阵,便自己走到了二楼の大厅,这里用餐の地方丶虽说是大上午の,但是在这里喝茶扯口水の人可不少,另外还有一些说书の艺人,现在正在这里讲故事呢,众人听得起神,不时の壹阵叫好丶根汉挑了个角落の位置坐下,这种说书の艺人,以前在华国の壹些抗战剧中,没少见过这样の场景,在繁华の现代都市の时候,也有壹些古朴の茶楼,还能偶尔见到这种说书の艺人丶艺人今天说の故事,是壹出仙帝之女,遇上凡间情郎,与情郎壹道,智斗凡间の凶兽の故事丶说の是绘声绘色,有模有样の,就和真の壹样,再加上这家伙の表现,还真是有那么回事丶根汉则是壹边吃着零食,壹边在想南风圣城の事情,三天前,便是又壹次の