高中物理-6电势差与电场强度的关系课件-新人教版选修3.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.6,电势差与电场强度,的关系,电场的两大性质：,力的性质：,能的性质：,由电场强度,E,描述,可用等势面形象表示,物质存在的两种方式：实物和场物理学的两条主线,:,力和能,由电势 描述,可用电场线形象表示,电场力（,F=,q,E),电场强度（,E,）,移动电荷,q,做功,(,是否到零参考点,),电势能的变化,(,W,AB,=qU,AB,),电势差（,U,AB,=,）,电势,？,看知识结构图,理解掌握几个物理概念：,电场强度、电场线、电势、电势差、,电场力做功与电势能的转化关系、等势面（线）的特点,两点间的 电能,=,其它形式能的物理量,描述能性质,描述电场力性质,到零参考点定义,:,某点电势,不到零参考点定义两点间的电势差,电势差和,E,存在怎样,的关系,就是这一节课所要研究的课题,功,能,如图,：,表示某一匀强电场的等势面和电场线。,沿,场强方向,把正电荷,q,由,A,点移动到,B,点,，设,A,、,B,两点间的距离为,d,，,电势差为,U,，场强为,E,。则电场力所做的功：,从力的角度：,=Fd=qEd,从能的角度：,=qU,由,两式得,:,U=Ed,d,A,B,E,电势差与电场强度的关系,（通过下面的例子来推算）,问题一、若沿场强方向移动电荷,结论：,在匀强电场中,，,沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积,表达式：,U=Ed,或：,E=U/d,（,d,为沿场强方向上的距离）,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,注意：,U=Ed,和,E=U/d,的适用条件是：,（,1,）匀强电场,（,2,）,d,是沿场强方向的两点间的距离。,单位关系：,1V/m=1N/C,公式：,E=U/d,、,E=F/q,公式,单位,如图，在匀强电场,E,中，有相距为,L,的,A,、,B,两点，两点连线与场强方向成,角。则,A,、,B,两点间的电势差为,U=EL,，对不对？,A,B,L,E,B,d,把正电荷,q,不是沿场强方向由,A,点移动到,B,点，,则电场力所做的功：,从力的角度：,AB,=FLcos,从能的角度：,AB,=qU,AB,由上两式得：,解析,A,、,B,两点连线,L,不沿场强方向，,不能直接用,U=EL,计算,A,、,B,两点间的电势差。,说明,根据电场线跟等势面垂直这一性质，可过,B,点作一等势面，在等势面上找一点,B,，使,A,、,B,的连线沿场强方向。,B,、,B,的,电势相等,U,AB,=U,AB,=E,d,E,U,AB,=ELcos=E d,E,或,E,=U,AB,d,E,问题二、若不沿场强方向,移动,电,荷？,=qELcos,U,AB,=ELcos,(,Lcos,为沿场强方向上的距离,),由上推导得出一个,总结论：,电势差和电场强度的关系（种说法）,（,1,）在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积,（,2,）在匀强电场中电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值,（,3,）电场强度在数值上沿电场方向每单位距离上降低的电势,E,=U,AB,d,U,AB,=E d,E,A,B,L,B,d,说明,电场中两点间的电势差，,类同于重力场中两点间的高度差：,高度差,h,跟物体运动的路径无关，,只与,A,、,B,的位置有关,问题讨论：,答：,场强,E,的方向是电势降落最快的方向。,问题,3,：电场中,A,、,B,两点的电势差,U,AB,跟移动电荷的路径有关吗？,答：电势差,U,AB,跟移动电荷的路径无关，只与,A,、,B,的位置有关。,问题,4,：,单位长度内，沿,AB,、,AB,两个方向，哪个电势降落的快？,应用,：,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。,问题,5,：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？,结论：,答,:,不相等,等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小,请定性地画出电势差相等的二个等势面。,哪两个等势面是否在相邻等势面的中间,?,巩固练习,1,下列说法正确的是（）,A,由公式,U=Ed,得，在电场中两点间电势差等于,场强与两点间距离的乘积,B,由公式,E=U/d,得，在匀强电场中沿电场线方向上,两点间距离越大，电场强度就越小,C,在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积,D,公式,U=Ed,只适用匀强电场,D,2,、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,a,、,b,、,c,和,E,a,、,E,b,、,E,c,分别表示,a,、,b,、,c,三点的电势和场强。下列哪个正确？,A.,a,b,c,B.,E,a,E,b,E,c,C.,a,b,=,b,c,D.,E,a,=E,b,=E,c,a b c E,3,、在电场强度为,600 N/C,的匀强电场中，,A,、,B,两点相距,5 cm,，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,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,。,30,15,0,在匀强电场中，,两点间的电势差和电场强度的关系为,电势差,=,电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积,U,AB,=E d,或,E=U,AB,d,结论 ：,注意：,(d,为沿场强方向上的距离）,1,、电势差,U,AB,跟移动电荷的路径无关，只与,A,、,B,的,位置有关。,2,、场强,E,的方向是电势降落最快的方向。,3,、应用：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。,4,、在非匀强电场中，等差等势面之间的距离不相等,等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。,小 结,电场强度己学过三个公式有什么区别呢,?,3,电场强度三个公式的区别：,区别,公式,公式含义,适用范围,E=,F,q,E=k,Q,r,2,E=,U,d,是电场强度的定义式,任意电场,是真空中点电荷电场的场强计算公式,真空中点电荷电场,是匀强电场的场强的计算公式,（,d,为沿场强方向的距离）,匀强电场,练习,以下说法正确的是：,A,、匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；,B,、场强为零的区域中，电势处处相同；,C,、沿电场线方向电场强度一定越来越小；,D,、电势降低的方向就是电场线的方向。,最快,错,错,正确答案,:,B,练习：图中实线表示电场线，虚线表示等势面，,过,a.b,两点的等势面的电势分别为,40V,、,20V,，,那么,ab,连线的中点,的电势值为 （）,A,等于,30V B,大于,30VC,小于,30V D,无法确定,提示,:,注意是否匀强电场,答案,:c,布置作业：,课本练习六（4）、（5）,复习巩固所学知识,第六节 电势差和电场强度的关系,匀强电场,中两点间的电势差等于电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积,U,AB,=E d,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,E,=U,AB,d,电场强度在数值上沿电场方向每单位距离上降低的电势,注意：,d,指沿电场方向距离；（也可说两点间的电势面间的距离）,电势差,U,AB,跟移动电荷的路径无关，只与,A,、,B,的位置有关,场强,E,的方向是电势降落最快的方向,应用：,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,非匀强电场中,，,等差等势面之间的距离不相等,等差等势面密处场强大，疏处场强小,电场强度三个公式的区别,板书,:,