第二節(jié)-電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系(共32張)(部編)課件

電場的兩大性質(zhì)：

①力的性質(zhì)：

②能的性質(zhì)：

由電場強(qiáng)度描述

可用等勢面形象表示

由電勢、電勢差描述

可用電場線形象表示

6電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系2、會用U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計算U=Ed

EABd二、電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系我們以勻強(qiáng)電場為例來確定E和U的關(guān)系.從力的角度：從能的角度：EABdLα）從力的角度：ＷAB=FLcosα從能的角度：ＷAB=qUAB由上兩式得：=qEdUAB=ELcosα=EdB'勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)兩點間的電勢差電場線方向的距離（等勢面間距）注意：1、在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差.2、運算不用帶符號二、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系3、1V/m=1N/C4.在非勻強(qiáng)電場中，E和U也有一定的關(guān)系，但不像在勻強(qiáng)電場中的關(guān)系式那么簡單．證明：1V/m=1N/C-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/庫1米W=FS1牛米1庫米1牛1庫據(jù)動能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6×10-19J即：1ev=1.6×10-19J在研究微觀粒子常用電子伏特(eV)做能量的單位。1eV等于一個電子經(jīng)過1v電壓加速后所增加的動能。返回請推導(dǎo)電子伏特與焦耳的換算關(guān)系?；仡櫟葎菝嬖矫芗牡胤?，電場強(qiáng)度越大。思考如圖所示，從勻強(qiáng)電場中一等勢面上的A點沿三條不同路徑AM、AN、AP到達(dá)另一等勢面，則沿哪條路徑電勢降落最快？EANPM在勻強(qiáng)電場中,沿電場方向電勢降落的最快！三、電場強(qiáng)度的物理意義：(1)場強(qiáng)E的方向是電勢降落最快的方向。(2)場強(qiáng)E的大小描述沿電場線方向電勢降落的快慢。（適用于任何電場）（只適用于點電荷）（只適用于勻強(qiáng)電場）3．電場強(qiáng)度三個公式的區(qū)別：

1、如圖，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和場強(qiáng)。下列哪個正確？

A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec

C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec

課堂練習(xí)：●●●abcE2、在電場強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場中，A、B兩點相距5cm，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，則A、B兩點的電勢差是_______V。若A、B兩點連線與電場方向成60°角時，則A、B兩點的電勢差是________V；若A、B兩點連線與電場方向垂直時，則A、B兩點的電勢差是________V。√30150答案:7.5×103；-3.84×10-16；增加3、如圖所示，a、b是勻強(qiáng)電場中的兩點已知兩點間的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成37°角，兩點間的電勢差Uab=2.4×103V，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E=______V/m，把電子從a點移到b點電場力做功W=______J，電子的電勢能將______(填“增大”、“減少”或“不變”)4.如右圖所示，在勻強(qiáng)電場中有A、B兩點，間距為2cm.兩點的連線與場強(qiáng)方向成60°角，將一個帶電量為－2×10－5C的電荷由A移到B，其電勢能增加了0.1J．則：(1)在此過程中，電場力對該電荷做了多少功？(2)A、B兩點間的電勢差為多少？(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大？答案：

(1)－0.1J

(2)5000V

(3)5×105V/m

5.如圖所示為勻強(qiáng)電場中的一簇等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間的距離都是2cm，則該電場的場強(qiáng)為________；到A點距離為1.5cm的P點的電勢為________；該電場的場強(qiáng)方向為________．6、平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場．如右圖所示，兩板間距離是5cm，兩板間的電壓是60V.(1)兩板間的場強(qiáng)是多大？(2)電場中有P1和P2兩點，P1點離A板0.5cm，P2點離B板也是0.5cm，P1和P2兩點間的電勢差多大？(3)若B板接地，P1和P2兩點的電勢各是多少伏？(2)P1、P2兩點間沿場強(qiáng)方向的距離：d′＝4cm所以UP1P2＝Ed′＝1.2×103×4×10－2V＝48V.(3)B板接地，即選B板電勢為零，電場中某點的電勢就等于這點與B板的電勢差，即φP1＝Ed1＝1.2×103×4.5×10－2V＝54V.φP2＝Ed2＝1.2×103×0.5×10－2V＝6V.答案：(1)1.2×103V/m

(2)48V

(3)54V

6V7、如圖所示，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導(dǎo)體電勢也為0）則A點電勢為8V, M點電勢為6V

，N點電勢為2V，M、N兩點間電勢差為多少？如果改為A板接地，B板電勢多大？M、N兩點電勢各多大？M、N兩點間電勢差多大？+++++

-----MNAB三、應(yīng)用EBAO如圖所示，AB為勻強(qiáng)電場中的兩點，O為AB連線的中點，試推導(dǎo)出O點的電勢與A、B兩點的電勢之間的關(guān)系。思考2：EBAO如圖所示，AB為勻強(qiáng)電場中的兩點，O為AB連線的中點，試推導(dǎo)出O點的電勢與A、B兩點的電勢之間的關(guān)系。NM思考3：如圖所示，AB為勻強(qiáng)電場中的兩點，如果O1、O2、O3…

On為AB連線的n等分點，那么O1、O2、O3…

On是否也是A、B間電勢差的n等分點？在勻強(qiáng)電場中任意兩點的連線的n等分點也將這兩點間的電勢差n等分。（幾何等分點也是電勢差等分點）推論1：在勻強(qiáng)電場中，由于U＝Ed，所以任意一簇平行線上等距離的兩點的電勢差相等推論2：

例8：a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點．電場線與矩形所在平面平行．已知a點的電勢為20V，b點的電勢為24V，d點的電勢為4V，如右圖所示．由此可知c點的電勢為(

)A．4V

B．8VC．12V D．24V解析：由勻強(qiáng)電場特點知，在勻強(qiáng)電場中，由于U＝Ed，所以任意一簇平行線上等距離的兩點的電勢差相等，因此Uab＝Udc，c點電勢為8V，B正確．答案：B例2、如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為15V、3V、-3V求D點的電勢。ABCD15V-3V3VO解法二：由于U＝Ed，所以任意一簇平行線上等距離的兩點的電勢差相等，因此Uab＝Udc，d點電勢為9V例3、如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個頂點，某勻強(qiáng)電場的電場線平行于該平面，現(xiàn)將電荷量為10-8C的正點電荷從A點移到B點，電場力做功3×10-6J，將另一電荷量為10-8C的負(fù)點電荷從A點移到C點，克服電場力做功3×10-6J。（1）求電場線的方向及UAB、UAC、UBC的值；（2）若AB邊長為cm，求電場強(qiáng)度。ABC思考（4）如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，沿電場線方向建立一直線坐標(biāo)系，O為原點，取O點的電勢為0，則坐標(biāo)為x處的電勢是多大？試畫出電勢隨坐標(biāo)的變化圖像。p在勻強(qiáng)電場中沿電場線方向電勢隨位置坐標(biāo)均勻降落。推論3：【例題4】空間某一靜電場的電勢在x軸上的分布如圖所示，