高二物理课件电势差与电场强度的关系高二物理课件

电势差与电场强度的关系学习目标：1.知道匀强电场中电场强度与电势差的关系．2.能根据等势面与电场线的特点及场强与电势差的关系处理相关问题.电场的性质力的性质能的性质qFErQkE2对放入其中的电荷产生力的作用qEFrQqKF2qEpAAqWUABAB放入其中的电荷具有电势能ApAqEUWABABqEWpAB移动电荷电场力做功电势差与电场强度的关系如图所示，在匀强电场中，电场强度为E，AB间电势差为UAB，AB间距离为d,电荷q从A点移动到B点．问题1：静电力做功WAB与UAB有什么关系？问题2：匀强电场中电场力的功还可以怎么求？结论：EdUABdEUAB【几点说明】1.适用条件:匀强电场2.d—表示两点间沿电场线方向的距离3.本式不带正负号,U取绝对值。4.场强的单位:1V/m=1N/C场强与电势差的关系UEdUEd或【例题1】如图所示，A、B两点相距10cm，E＝100V/m，AB与电场线方向夹角为θ＝120°，则A、B两点间的电势差为_____V.θ注：d—表示两点间沿电场线方向的距离，也等于过两点等势面间的垂直距离。U=Ed求的是U的绝对值，正负号另加判断。答案：－5【例题2】如图所示，一匀强电场中有一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度为.V/m，到A点距离为1.5cm的P点的电势为.V。【答案】25PU.V310003EV/m★电场强度与电势差关系的进一步理解(1)方向关系由图可知，由A点沿AB、AC、AD、AF路径电势均降落，且UAB＝UAC＝UAD＝UAF，其中AB路径电势降落最快．由此可知：电势降落最快的方向是电场强度的方向．(2)数值关系E＝U/d，即电场强度在数值上等于每单位距离降低的电势．定量计算时公式只适用于匀强电场，但对于非匀强电场也可以用公式定性分析问题．例：如图所示电场，同一电场线上有三点A、B、C，其中AB＝BC，比较电势差UAB和UBC的大小．★对电场线和等势面的进一步理解1．等势面与电场线一定垂直2．电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面3．等差等势面的疏密可以反映电场的强弱例：图示为某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,则该电场为电场，场强大小为____v/m,方向为_______.40v20v0-20vE【例题3】图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一个电荷量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，则该匀强电场的电场强度大小和方向是()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斜向下答案：D【例题4】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=0,其它条件不变，则ΦD=____V.变化2.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.电场的性质力的性质能的性质qFErQkE2对放入其中的电荷产生力的作用qEFrQqKF2qEpAAqWUABAB放入其中的电荷具有电势能ApAqEUWABABqEWpAB移动电荷电场力做功dUE小结：EdU注：电势与电场强度无直接关系E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零【小结】电场强度的计算方法2EQKrEFqEUd——此式适用于点电荷所产生的电场。Q为源电荷。——此式适用于任意电场。q为试探电荷。——此式适用于匀强电场。d为沿电场线的距离。练习：带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，电场强度E=2×104V/m，方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm。（1）C、D两点哪点电势高？两点的电势差UCD等于多少？（2）如果令B板接地（即电势=0），则C和D的电势和各是多少？如果令A板接地，则和各是多少？在这两种情况下，UCD相同吗？（3）一个电子从C点移动到D点，静电力做多少功？如果使电子先移到P点，再移到D点，静电力做的功是否会发生变化？CDCDB板A板PCD课后第2题