《电势差与电场强度的关系》人教版PPT精品课件1
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电势差与电场强度的关系课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
【典例2】如图所示，实线表示电场线，虚线表示等
势线，a、b两点的电势分别为φa＝－50 V，φb＝
－20 V，则a、b连线的中点c的电势应为( B )
A．φc＝－35 V B．φc＞－35 V C．φc＜－35 V D．无法判断
【针对训练1】(多选)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处
固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实
+ +
A+ q
FA B +q FB
EPA > EPB
参
U AB A B
考 电势φ
点
O
A
EPA q
WAO q
电势能EP
场强E
EF q
电场力F
电场
第一部分
电势与场强 的关系
一、φ与E的关系
1. E大φ不一定高；φ高E不一定大
AB
思考1：判 断A、B两 点电势φ的 高低和场强 E的大小？
AB
φA>φB EA>EB
B点，电场力做多少电子伏的功？
解：WAB=-e UAB = -6ev
12V
6V
6V
0V －6V
课堂练习
【练习12】如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电
荷量为1×10－6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了 2×10－6J的功，A、B间的距离为2 cm，则A、B两点间的电势差
---
-
（3）φ1=U1B= Ed1B= 1200× 0.045 =54V
φ2=U2B= Ed2B= 1200× 0.005 =6V
课堂练习
【练习11】如图所示，虚线方框内为一匀强电场区域，电场线与纸
电势差与电场强度的关系 精品 ppt课件
第六节 电势差与电 场强度的关系
【例一】如图所示，匀强电场的电场强度 为E，A、B两点在同一条电场线上，它们 之间的距离为d，电势差为UAB，将电荷量 为q的正电荷从A移动到B，试表示出电场 力做的功WAB。
从力的角度： ＷAB= Fd = qEd ①
从能的角度：
ＷAB= qUAB
②
由 ① ② 两式得: UAB = Ed
答案：1.44×10-2N 7.2×10-4J
【练习2】如图所示，一匀强电场中有一组等势面，A、B、
C、D为一虚线与等势面的交点，相邻两点间距离都是
2cm，则该电场的电场强度大小为
.V/m，到A点距离
为1.5cm的P点的电势为
.V。
【答案】 E1000 3V/ m
3
UP2.5V
【练习3】如图为某一电场的三条电场线，在其中一条电 场 线 上 有 A 、 B 、 C 三 点 ,LAB=LBC, 试 比 较 UAB 和 UBC 的 大 小．
2.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] D
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
3.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 [
３、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（ ＡＣ ）
【例一】如图所示，匀强电场的电场强度 为E，A、B两点在同一条电场线上，它们 之间的距离为d，电势差为UAB，将电荷量 为q的正电荷从A移动到B，试表示出电场 力做的功WAB。
从力的角度： ＷAB= Fd = qEd ①
从能的角度：
ＷAB= qUAB
②
由 ① ② 两式得: UAB = Ed
答案：1.44×10-2N 7.2×10-4J
【练习2】如图所示，一匀强电场中有一组等势面，A、B、
C、D为一虚线与等势面的交点，相邻两点间距离都是
2cm，则该电场的电场强度大小为
.V/m，到A点距离
为1.5cm的P点的电势为
.V。
【答案】 E1000 3V/ m
3
UP2.5V
【练习3】如图为某一电场的三条电场线，在其中一条电 场 线 上 有 A 、 B 、 C 三 点 ,LAB=LBC, 试 比 较 UAB 和 UBC 的 大 小．
2.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] D
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
3.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 [
３、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（ ＡＣ ）
电势差与电场强度的关系 课件
的方向
两点电势高低
(1)对于匀强电场 E＝U/d
联系
(2)U 和 E 是描述电场性质的物理量，大小取决于电场本身，与 F、
q、W 无关
三、电场强度三个公式的对比
区别 公式
物理含义
引入过程
适用范围
E＝Fq
F∝q，E 与 F、q 是电场强度大小的
无关，是反映某点 适用于一切电场 定义式
电场的性质
E＝kQr2
Hale Waihona Puke 是真空中点电荷场 由 E＝Fq和库仑定 在真空中，场源电
强的决定式
律导出
荷 Q 是点电荷
E＝Ud
是匀强电场中场强 由 F＝qE 和 W＝qU 匀强电场
的定义式
导出
[特别提醒](1)在选取物理公式时，首先要注意公式的适用条件，然后判断题 目中物理情境是否满足公式的适用条件。
(2)据 U＝Ed 可以得出结论：匀强电场中电势差与 d 成正比，但不能由 E＝Ud 而说 E 与 d 成反比。
二、电场强度E与电势差U的比较
物理量 比较内容
电场强度 E
电势差 U
定义
放入电场中某一点的电荷受到 电荷在电场中两点间移动时，电 的电场力跟它的电量的比值 场力所做的功跟电荷量的比值
定义式
E＝Fq
U＝Wq
引入意义
描述电场力的性质
描述电场能的性质
正负或方向
是矢量，正电荷受力方向为 E 虽有正负，但是标量，正负表示
点评：利用公式 E＝Ud 计算时，应注意 d 为沿电场线方向上两点间的距离， 这也是解题中容易忽视的问题。
题型2 匀强电场中U＝Ed两个推论的应用
如图所示，ABCD 是匀强电场中一正方形的 四个顶点，已知 A、B、C 三点的电势分别是φA＝15V，φB＝3V， φC＝－3V，由此可以推断 D 点电势φD 是多少伏？
高中物理选修-电势差与电场强度的关系-ppt精品课件
内容解析
电势差与电场强度的关系
描述电场的物理量： 电场强度（从力的角度描述） 电势（从做功的角度描述）
两者有什么关系呢？
探究 电势与电场强度的关系
为了研究简便我们一匀强电场为例来研究。
E
匀强电场的电场强度
为E,电荷q从A移动到B静 A
q
B
电力做的功W与A、B两
点的电势差UAB的关系为
d
W=qUAB
课堂练习
1. 下列关于匀强强电场中电场强度和电势差 的关系正确的是（ C）
A.在相同距离上的两点，电势差大的场强一 定大；
B.任意两点间的电势差等于电场强度和两点 距离的乘积；
C.沿着电场线方向，任何相同距离上的电势 降落必定相等；
D.电势降低的方向必定不是电势降低的方向。
高 中 物 理 选 修3-1 1 . 6电势 差与电 场强度 的关系 (共23 张PPT)
UAB=Ed 在匀强电场中，电场强度的大小， 等于两点间电势差与两点沿电场线方向 距离的比值。
也就是说，电场强度在数值上等于沿电 场方向每单位距离上降低的电势。
高 中 物 理 选 修3-1 1 . 6电势 差与电 场强度 的关系 (共23 张PPT)
高 中 物 理 选 修3-1 1 . 6电势 差与电 场强度 的关系 (共23 张PPT)
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2.对公式Uab=Ed的理解下列说法正确 的是（D ）。 A.此公式使用与解决任何电场中两点间的电势 差； B.a与b的间距越大，这两点间的电势差越大； C.公式中的d是指ab间的距离； D.公式中的的是指两个等势面的垂直距离。
我们也可以从q所受的静电力来计算功。 这个力是
电势差与电场强度的关系 课件
解析：解法一 如图所示，连接AC、BD，交点 O为两对角线公共的点．
φO＝φΑ＋2 φC＝15＋2－3 V＝6 V， 又 φO＝φB＋2 φD，即 6 V＝3 V＋2 φD，得 φD＝9 V.
解法二 因 AB∥DC 且 AB＝DC，UAB＝UDC 即 φA－φB＝φD－φC，代入数值得 φD＝9 V． 考虑 AD∥BC 也可得相同的结果．
二、公式U＝Ed的理解
1．理解：公式UAB＝Ed中d必须是沿场强方向的 距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在 场强方向的投影，即为电场中该两点所在的等势面的 垂直距离．
2．应用：公式U＝Ed仅适用于匀强电场中的计算，在非 匀强电场中不能用来计算，但利用公式U＝Ed可定性地判定非 匀强电场中两点间电势差的大小．例如上图是一非匀强电场， 某一电场线上A、B、C三点 AB ＝ BC ，比较UAB和UBC的大 小．我们可以设想，AB段的场强要比BC段的场强大，因而， UAB＝E1·AB ，UBC＝E2·BC ，UAB＞UBC.这里的E1、E2分别 指AB段、BC段场强的平均值．由此我们可以得出一个重要结 论：在同一幅等势面图中，等势面越密的地方场强越大．事实 上，在同一幅等势面图中，我们往往把每两个相邻等势面间的 电势差取一个定值，如果等势面越密，即相邻等势面的间距越 小，那么场强E＝U/d就越大．
2．电场强度与电势差的区别 (1)物理意义不同：电场强度E描述电场________的 特征，电势差U描述电场________的特征． (2)E是________量，U是________量． (3)表达式不同：E＝________，U＝________. (4)单位不同：E为________，U为________．
电势差与电场强度的关系
1．静电力做功的计算方法 (1)从力的角度计算，在场强为E的匀强电场中沿 电场方向把电荷量为q的正电荷从A点移到B点，A、B 间距离为s，静电力做功WAB＝________. (2)从能的角度计算，如果A、B两点间电势差为 UAB，静电力做功WAB＝___
φO＝φΑ＋2 φC＝15＋2－3 V＝6 V， 又 φO＝φB＋2 φD，即 6 V＝3 V＋2 φD，得 φD＝9 V.
解法二 因 AB∥DC 且 AB＝DC，UAB＝UDC 即 φA－φB＝φD－φC，代入数值得 φD＝9 V． 考虑 AD∥BC 也可得相同的结果．
二、公式U＝Ed的理解
1．理解：公式UAB＝Ed中d必须是沿场强方向的 距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在 场强方向的投影，即为电场中该两点所在的等势面的 垂直距离．
2．应用：公式U＝Ed仅适用于匀强电场中的计算，在非 匀强电场中不能用来计算，但利用公式U＝Ed可定性地判定非 匀强电场中两点间电势差的大小．例如上图是一非匀强电场， 某一电场线上A、B、C三点 AB ＝ BC ，比较UAB和UBC的大 小．我们可以设想，AB段的场强要比BC段的场强大，因而， UAB＝E1·AB ，UBC＝E2·BC ，UAB＞UBC.这里的E1、E2分别 指AB段、BC段场强的平均值．由此我们可以得出一个重要结 论：在同一幅等势面图中，等势面越密的地方场强越大．事实 上，在同一幅等势面图中，我们往往把每两个相邻等势面间的 电势差取一个定值，如果等势面越密，即相邻等势面的间距越 小，那么场强E＝U/d就越大．
2．电场强度与电势差的区别 (1)物理意义不同：电场强度E描述电场________的 特征，电势差U描述电场________的特征． (2)E是________量，U是________量． (3)表达式不同：E＝________，U＝________. (4)单位不同：E为________，U为________．
电势差与电场强度的关系
1．静电力做功的计算方法 (1)从力的角度计算，在场强为E的匀强电场中沿 电场方向把电荷量为q的正电荷从A点移到B点，A、B 间距离为s，静电力做功WAB＝________. (2)从能的角度计算，如果A、B两点间电势差为 UAB，静电力做功WAB＝___
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重点探究
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 导学探究 公式E＝ UAB 对任何电场都适用吗？式中d指的是两点间的距
d 离吗？
答案 公式E＝ UAB 只适用于匀强电场，公式中的d指的是两点沿电场线 d
方向的距离，而不是两点间的距离.
知识深化 12..公由式E＝E＝Ud 可UdA知B及，U电AB场＝强Ed度的在适数用值条上件等都于是沿匀电强场电方场向.单位距离上降低的电势. 式中d不是两点间的距离，而是两点所在的等势面间的距离，只有当这
1234
4.(等分法的应用)(多选)有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、
c、d四点的位置如图10所示，cd和cb分别垂直于x轴和y轴，其中a、b、c
三点电势分别为4 V、8 V、10 V.将一电荷量为q＝－2×10－5 C的负点电荷
由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是
√A.坐标原点O的电势为6 V
例2 如图3所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V， 板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝ 10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm.求： (1)P板及A点的电势.
答案 －50 V －30 V 图3
解析 板间场强方向水平向左，可知Q板电势最高.Q 板接地，则电势φQ＝0，板间各点电势均为负值. 场强 E＝Ud ＝10×5010－2 V·m－1＝5×102 V·m－1 Q、A间电势差UQA＝Ed′＝5×102×(10－4)×10－2 V＝30 V 所以A点电势φA＝－30 V，同理可求得P板电势φP＝UPQ＝－50 V
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)公式UAB＝Ed适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差.( × )
(2)根据公式UAB＝Ed，在匀强电场中A点和B点间距离越大，则这两点的
电势差与电场强度的关系课件
在匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积，即UAB=Ed。此公式中，d必须为沿场强方向的距离，表示电场中两点所在的等强电场中只能用于定性判断两点间电势差的大小。场强的方向是电势降低最快的方向，沿场强方向单位长度上的电势差最大。通过具体题目，如电荷在匀强电场中移动时电势能的变化，可以进一步理解和应用这一关系。在解题过程中，需要综合运用电势差与电场强度的定义式、关系式，以及电场力做功与电势能变化的关系，从而求出电场强度、电势差等相关物理量。
新教材高中物理《电势差与电场强度的关系》PPT公开课课件1
•
10．这篇散文语言优美、细腻，文采 飘逸、 富有想 象力， 字里行 间流露 出浓浓 的文学 韵味， 让人回 味无穷 。
•
11.另一种水声，是流水声，细弱又清 亮。它 来自幽 暗的捞 纸房某 个角落 ，水从 一只装 满纸浆 的槽缸 里溢出 来，匍 匐进地 面。几 近难以 察觉的 流水声 ，被无 边的寂 静扩大 了。水 声泠泠 ，像由 远及近 的银铃 声从云 霄洒落 大地。
A．W＝8×10－6 J E>8 V/m B．W＝6×10－6 J E>6 V/m C．W＝8×10－6 J E≤8 V/m D．W＝6×10－6 J E≤6 V/m
【精讲精析】 在匀强电场中，沿 AB 方向电 势是均匀降落的，所以 φA－φD＝φD－φB，则 φD ＝φA＋ 2 φB＝142＋6 V＝10 V，UDC＝φD－φC＝8 V，电荷从 D 移到 C 电场力做功为 W＝qUDC ＝1×10－6×8 J＝8×10－6 J．由题图及各点电 势可知，电场方向不沿 AB 方向，所以 E>UAB
AB ＝8 V/m. 【答案】 A
【名师点评】 (1)在匀强电场中，沿任意一个方向的电势下降是
均匀的．(2)沿电场方向电势降落最快，电势降落方向不一定是电
场方向．
• 变式训练
• 1．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20 V，b 点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电势为( )
•
3.书院除了要求学生熟读“四书五经”， 还锻炼 学生们 写八股 文的能 力，熟 悉八股 文的格 律、步 骤等。 唐朝和 宋朝的 科举考 试，策 问一科 是学生 们的重 点复习 对象。
电势差与电场强度的关系 PPT课件
电势差 ������
������������������ = ������������������������
？
������ 电场力的功
电场强度 ������
电场力做功 与路径无关
电场力
������
������ ������ = ������
新知导入 问题一
������
������
������
+
������
电势差与电场强度 的关系
新知导入
������
=
������������ ������
������
电势
������������������ = ������������ − ������������
������������ 电势能
������������������ = ������������������ − ������������������
������
������′ ������
解：������ = ������ =
������
������ ������������ ∙ ������������������������������°
������
=
������
×
������ ������������−������
×
������ ������
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。
������ = ������������
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
适用条件：
������ = ������/������
1.匀强电场
2.d为沿场强方向电荷移动的距离
高中物理《电势差与电场强度的关系》课件
提示：电场为匀强电场，电场力为恒力F＝qE，方向水平向右，力、位 移方向一致，W＝Fl＝qEd。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
提示
活动2：从功能关系的角度怎么计算图甲中电荷＋q从A运动至B电场力 所做的功？
提示：电场力做功WAB＝EpA－EpB＝qUAB。
01课前自主学习
02课堂探究评价
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
(3)UAB＝Ed的两个重要推论 在匀强电场中由于U＝Ed，则在沿电场线方向上，U∝d，可以得出以 下两个推论。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
推论1：匀强电场中沿任一方向上电势随距离均匀变化，对任一线段AB 的中点C的电势均满足φC＝φA＋2 φB，如图甲所示。
02课堂探究评价
03课后课时作业
二、公式E＝UdAB的意义
1．意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 □01 电势差 与 两点沿 □02 电场 方向距离的比值。
2．另一表述：电场强度在数值上等于沿 □03 电场 方向每单位距离上降
低的电势。
3．电场强度的单位： □04 N/C 或 □05 V/m 。
电势差与电场强度的关系
1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UAB＝Ed，并且能够推导 出这个关系式。
2．知道电场强度的另一种求法：E＝
UAB d
，了解场强的另一个单位“伏
特每米”的意义。
3．会用关系式UAB＝Ed或E＝UdAB进行有关的计算和分析。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
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02课堂探究评价
03课后课时作业
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提示
活动2：从功能关系的角度怎么计算图甲中电荷＋q从A运动至B电场力 所做的功？
提示：电场力做功WAB＝EpA－EpB＝qUAB。
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(3)UAB＝Ed的两个重要推论 在匀强电场中由于U＝Ed，则在沿电场线方向上，U∝d，可以得出以 下两个推论。
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推论1：匀强电场中沿任一方向上电势随距离均匀变化，对任一线段AB 的中点C的电势均满足φC＝φA＋2 φB，如图甲所示。
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二、公式E＝UdAB的意义
1．意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 □01 电势差 与 两点沿 □02 电场 方向距离的比值。
2．另一表述：电场强度在数值上等于沿 □03 电场 方向每单位距离上降
低的电势。
3．电场强度的单位： □04 N/C 或 □05 V/m 。
电势差与电场强度的关系
1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UAB＝Ed，并且能够推导 出这个关系式。
2．知道电场强度的另一种求法：E＝
UAB d
，了解场强的另一个单位“伏
特每米”的意义。
3．会用关系式UAB＝Ed或E＝UdAB进行有关的计算和分析。
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03课后课时作业
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电势差与电场强度的关系(15张PPT)
对于非匀强电场，可做定性判断
②d：沿场强方向的距离
二、电势差与电场强度的关系
U 由 U Ed E d
这个式子表示在匀强电场中，场强在数值上 等于沿场强方向每单位距离上的电势差.
由此式可推出E的单位为V/m（1 V/m=1 N/C ）
①在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势
降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距 的两点间的电势差相等．
• ．如图，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势 面间的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时的动能
为20J，它运动到等势面φ1上时速度为0，令φ2=0，则
该电荷的电势能EP=4J时，其动能大小为 ( • • A．16 J • C．6 J B．10 J D．4 J )
φ1 φ2 φ3
E
5、如图所示，P、Q两金属板间的电势差 为50V，板间存在匀强电场，方向水平向 左，板间的距离d=10cm，其中Q板接地， 两板间的A点距P板4cm。求 （1）P板及A点的电势 （2）保持两板间的电势差不变，而将Q板 向左平移5cm，则A点的电势将变为多少？
高E不一定大
一、电势与电场强度的关系
问题2：（若规定无穷远处为零电势点 ）电 场强度为零的点电势一定为零吗？ 无直接 反之又如何呢？
O
O
E为零 不一定为零， 为零E不一定为零
≠0 对O点：E=0，
=0，E≠0 对O点：
二、电势差与电场强度的关系 如图所示,在匀强电场中,把 电荷q从A移到B,电场力做功
P Q Q
(1)-50v -30v (2) -10v
A
6、如图所示，一个动能为EK的电子垂直于 A板从小孔C进入匀强电场，能达到的最大 2 深度为 d，设电子电荷量为e，A板接地， 3 3 E 则B板电势为 KV
②d：沿场强方向的距离
二、电势差与电场强度的关系
U 由 U Ed E d
这个式子表示在匀强电场中，场强在数值上 等于沿场强方向每单位距离上的电势差.
由此式可推出E的单位为V/m（1 V/m=1 N/C ）
①在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势
降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距 的两点间的电势差相等．
• ．如图，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势 面间的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时的动能
为20J，它运动到等势面φ1上时速度为0，令φ2=0，则
该电荷的电势能EP=4J时，其动能大小为 ( • • A．16 J • C．6 J B．10 J D．4 J )
φ1 φ2 φ3
E
5、如图所示，P、Q两金属板间的电势差 为50V，板间存在匀强电场，方向水平向 左，板间的距离d=10cm，其中Q板接地， 两板间的A点距P板4cm。求 （1）P板及A点的电势 （2）保持两板间的电势差不变，而将Q板 向左平移5cm，则A点的电势将变为多少？
高E不一定大
一、电势与电场强度的关系
问题2：（若规定无穷远处为零电势点 ）电 场强度为零的点电势一定为零吗？ 无直接 反之又如何呢？
O
O
E为零 不一定为零， 为零E不一定为零
≠0 对O点：E=0，
=0，E≠0 对O点：
二、电势差与电场强度的关系 如图所示,在匀强电场中,把 电荷q从A移到B,电场力做功
P Q Q
(1)-50v -30v (2) -10v
A
6、如图所示，一个动能为EK的电子垂直于 A板从小孔C进入匀强电场，能达到的最大 2 深度为 d，设电子电荷量为e，A板接地， 3 3 E 则B板电势为 KV
《电势差与电场强度的关系》PPT课件
第3节 电势差与电场强度的关系
1
物理观念
科学思维
1.会推导关系式 U＝Ed。
核心素养
1.理解匀强电场中电势差与
2.能利用关系式 U＝Ed 分析非匀强电场相关
电场强度的关系：U＝Ed 或 E
问题。
U
＝ d ，了解其适用条件。
3.对比有关电场强度的三个表达式及适用条
2.了解带电粒子在电场中只
受静电力作用时的运动情况。
29
[试题案例]
[例4] (多选)如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中A、B、
C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势
差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(
A.φA>φB>φC
C.UAB<UBC
30
B.EA>EB>EC
D.UAB＝UBC
)
解析
沿电场线方向，电势越来越低，所以A点电势最高，C点电势最低，A正
确；电场线越密集的地方电场强度越强，由图可知，C点电场强度最强，A点电
场强度最弱，B错误；由于BC间的电场强度大于AB间的电场强度，由U＝Ed可
知，UAB<UBC，C正确，D错误。
答案
31
ACБайду номын сангаас
方法总结
U
E＝ d 在非匀强电场中的三点妙用
(1)判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。
(2)判断电势差的大小及电势的高低：距离相等的两点间的电势差，E 越大，U 越
大，进而判断电势的高低。
Δφ U
＝ ＝Ex，斜率
Δx d
(3)利用 φ－x 图像的斜率判断电场强度随位置变化的规律：k＝
1
物理观念
科学思维
1.会推导关系式 U＝Ed。
核心素养
1.理解匀强电场中电势差与
2.能利用关系式 U＝Ed 分析非匀强电场相关
电场强度的关系：U＝Ed 或 E
问题。
U
＝ d ，了解其适用条件。
3.对比有关电场强度的三个表达式及适用条
2.了解带电粒子在电场中只
受静电力作用时的运动情况。
29
[试题案例]
[例4] (多选)如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中A、B、
C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势
差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(
A.φA>φB>φC
C.UAB<UBC
30
B.EA>EB>EC
D.UAB＝UBC
)
解析
沿电场线方向，电势越来越低，所以A点电势最高，C点电势最低，A正
确；电场线越密集的地方电场强度越强，由图可知，C点电场强度最强，A点电
场强度最弱，B错误；由于BC间的电场强度大于AB间的电场强度，由U＝Ed可
知，UAB<UBC，C正确，D错误。
答案
31
ACБайду номын сангаас
方法总结
U
E＝ d 在非匀强电场中的三点妙用
(1)判断电场强度大小：等差等势面越密，电场强度越大。
(2)判断电势差的大小及电势的高低：距离相等的两点间的电势差，E 越大，U 越
大，进而判断电势的高低。
Δφ U
＝ ＝Ex，斜率
Δx d
(3)利用 φ－x 图像的斜率判断电场强度随位置变化的规律：k＝
高中物理精品课件： 电势差与电场强度的关系
N之间的距离d为0.04 m，有一2×10-15 kg 的带
电粒子位于M 板旁，粒子的电荷量为8×10-15 C，
给两金属板加200 V 直流电压。（1） 求带电粒
子所受的静电力的大小。（2） 求带电粒子从M
板由静止开始运动到达N 板时的速度。（3） 如
果两金属板距离增大为原来的2 倍，其他条件
不变，则上述问题（1）（2）的答案又如何？
电势。
(1)UAB ＝Ed 的理解
UAB
①大小关系：由 E＝
可知，匀强电场的电场强度在数值上等于沿电
d
场方向每单位距离上降低的电势。
②方向关系：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。
③物理意义：电场强度是电势差对空间位置的变化率，反映了电势随
空间位置变化的快慢。
(2)UAB＝Ed的两个重要推论
思考与讨论
上述例题中，M、N 是两块平行金属板，两板间的电场是匀强电场。
如果M、N 是其他形状，中间的电场不再均匀，例题中的三个问题
还有确定答案吗？为什么？
电势差与电场强度的关系
3．电场强度三个公式的区别：
区别
公式含义
F
q
是电场强度的定义式
范围
公式
E=
适用任意电场
Q
E =k 2
r
是真空中点电荷电场的场
差是相等的。电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的
地方等势线也稀疏。这是为什么呢？
电场E
？
电势差U
电势差与电场强度的关系
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α角。则
A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？
α
从力的角度： ＷAB = FLcosα = qELcosα
电粒子位于M 板旁，粒子的电荷量为8×10-15 C，
给两金属板加200 V 直流电压。（1） 求带电粒
子所受的静电力的大小。（2） 求带电粒子从M
板由静止开始运动到达N 板时的速度。（3） 如
果两金属板距离增大为原来的2 倍，其他条件
不变，则上述问题（1）（2）的答案又如何？
电势。
(1)UAB ＝Ed 的理解
UAB
①大小关系：由 E＝
可知，匀强电场的电场强度在数值上等于沿电
d
场方向每单位距离上降低的电势。
②方向关系：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。
③物理意义：电场强度是电势差对空间位置的变化率，反映了电势随
空间位置变化的快慢。
(2)UAB＝Ed的两个重要推论
思考与讨论
上述例题中，M、N 是两块平行金属板，两板间的电场是匀强电场。
如果M、N 是其他形状，中间的电场不再均匀，例题中的三个问题
还有确定答案吗？为什么？
电势差与电场强度的关系
3．电场强度三个公式的区别：
区别
公式含义
F
q
是电场强度的定义式
范围
公式
E=
适用任意电场
Q
E =k 2
r
是真空中点电荷电场的场
差是相等的。电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的
地方等势线也稀疏。这是为什么呢？
电场E
？
电势差U
电势差与电场强度的关系
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α角。则
A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？
α
从力的角度： ＷAB = FLcosα = qELcosα
电势差及其与电场强度的关系ppt课件
E=5×10³N/C，这与解得的结果有矛盾吗?
(2)若取点B的电势为零，则点 C 的电势为多大?
请解释电势和电势差的区别。
作者编号：43999
新知学习
解：(1)场强的大小＝
=
=
8×10−6
−4×10−8
4×10−2
/ = 5 × 103 /
分析可知负电荷所受的电场力的方向向右，
强大小为E，A、B两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，
它们之间的距离为d，电势差为U，如何借助电场力所做的功W作为“桥
梁”，找出电势差 U 与场强 E 的关系呢？
d
从力的角度得电场力所做的功W= Fd = qEd ，
从能的角度得电场力所做的功W=qU，
A
q
E
B
则A、B两点电势差U与场强大小E的关系U= Ed 。
匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场方向的距离的乘积。
作者编号：43999
新知学习
思考：上面讨论中A、B两点位于同一条电场线上。如果他们
不在一条电场线上，还能得出以上结论吗？请尝试进行论证。
W= qUAB
l
W=qELcosθ=qEd
UAB =Ed
A q
d
d 为沿场强方向的距离，不是两点间距离。
+
A
F
E
UAB=A－B
U？
AB
UBA=B－A
？A
B
？
B
0
在电场中两点间
2.单位：伏特 V
作者编号：43999
UAB=－UBA
新知学习
3.电势差也叫电压
4.电势差是标量，但有正负
电势差与电场强度的关系_图文
答案： (1)－0.1 J (2)5 000 V (3)5×105 V/m
• 【跟踪发散】 3－1：(2011·德州高二检测)如右图所示， 两块不带电的竖直平行金属板相距为d，一个重为G的带电 小球在重力作用下在两板间竖直下落，此时小球的运动轨 迹是AB，当两板间加上电压U时，小球受力方向变成沿BC 方向，则此小球所带的电荷量应是( )
答案： C
• 1．关于匀强电场中的场强和电势差的关系， 下列说法正确的是( )
• A．UOP＝－10sin θ(V) • B．UOP＝10sin θ(V) • C．UOP＝－10cos θ(V) • D．UOP＝10cos θ(V) • 解析： 在匀强电场中，UOP＝－E·Rsin θ＝－10 sin θ(V)，故A对． • 答案： A
• 3.如图所示为匀强电场中的一簇等势面，若 A、B、C、D相邻两点间的距离都是2 cm， 则该电场的场强为________；到A点距离为 1.5 cm的P点的电势为________；该电场的 场强方向为________．
• 解析： 电场线是直线的电场通常有如下图所示的三种情况 ．
• 不论是何种情况的电场，沿着电场线方向电势总是降低的， 即φa＞φb＞φc，故A正确；由于只给出了一条电场线，不能确 定是哪一种，因此B、C、D均错误．
• 答案： A • 【反思总结】 场强大小和电势高低并无直接关系，不具体
到某一电场，我们无法做出详细判断！
负功
• 解析： 逐项分析如下：
答案： AD
•
如右图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面
，间距均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带
电小球以速度v0与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小 球做直线运动．求：
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问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反 之又如何呢？
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
U AB
WAB q
F LAB cos
q
E q LAB/ q
E LAB'
A
若用d 表示A、B 沿场强方向上的距离，
B E
B′
则： E U (伏/米 d
说明：①只适用于匀强电场
《 电 势 差 与 电场强 度的关 系》人 教版PP T精品课 件1
3.情感、态度与价值观 (1)从不同的角度认识电场，让学生学会多角度多方面看问题． (2)通过公式的推导让学生体会到物理中推理过程的逻辑美．
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 高
E大处 低
若无前提条件，E大处 不一定高； 高
处E不一定大
②d：沿场强方向的距离
V/m)
③：由 U Ed E U / d 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.
④电场强度的方向是电势降低最快的方向.
思考
1、图为点电荷周围等势面的分布，人们习惯让两个相邻的等 势面间电势差相等，为什么间距不相等？
WAB=FABlAB=qUAB
练习2如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势面，A、B
两点的电势分别为 φA=-50V， φB=-20V，则A、B连线的中点
C的电势φC应为（ B ）
A. φC= -35 V
B. φC >-35 V
C. φC < -35 V
D.无法判断
《 电 势 差 与 电场强 度的关 系》人 教版PP T精品课 件1
第三节 电势差与电场强度的关系
电场的两大性质：
①力的性质： 由电场强度描述 可用电场线形象表示
②能的性质： 由电势、电势差描述 可用等势面形象表示
学习目标
1．知识与技能 (1)理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed，并能推导这个 关系式． (2)会用U＝Ed进行有关计算．
2．过程与方法 (1) 通过问题教学法，引导分析推理． (2) 利用学过的知识分析推理，总结应用辩析．
例：如图，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一个2×10 -15kg 的带电粒子位移M 板旁，粒子的电荷量为8×10 -15C，给两金属板加200V直流
电压，求 (1)带电粒子所受静电力的大小； (2)带电粒子从M 板由静止开始运动到达N 板时的速度； (3)如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变，则上述问题(1)(2)的 答案又如何？
2、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。
《 电 势 差 与 电场强 度的关 系》人 教版PP T精品课 件1
关于场强的三个表达式的比较 《电势差与电场强度的关系》人教版PPT精品课件1
区别 公式
物理含义
适用范围
说明
E F 电场强度大小的
q
定义式
一切电场
q为试探电荷 的电荷量
在真空中，场
E
k
Q r2
真空中点电荷场
Q为场源电荷
源电荷Q是点电
强的决定式
的电荷量
荷
E U 匀强电场中场强
d
的决定式
《 电 势 差 与 电场强 度的关 系》人 教版PP T精品课 件1
匀强电场
d为沿电场方 向的距离
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例：如图，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一个2×10 -15kg 的带电粒子位移M 板旁，粒子的电荷量为8×10 -15C，给两金属板加200V直流
C
E
Ｂ
Aθ
AB=BC，求UAB与UBC大小关系 1、在匀强电场中任意一条直线上，任意相等距离的 两点间的电势差相等(电势均匀变化)。
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《 电 势 差 与 电场强 度的关 系》人 教版PP T精品课 件1
Ｂ
D
Eபைடு நூலகம்
A
C
AB//CD且AB=CD=L,求UAB 与UCD大小关系
v2=2ad 由牛顿第二定律，得：
a=F/m 解，得： v=40m/s
MN ＋
+
U
-
(2)解法二：重力忽略不计，带电粒子从M到N只有静电力做功，设 末速度为v，由动能定理W=ΔEk，有：
Fd=mv2/2
解，得： v=40m/s
《 电 势 差 与 电场强 度的关 系》人 教版PP T精品课 件1
《 电 势 差 与 电场强 度的关 系》人 教版PP T精品课 件1
解：(1)带电粒子所受静电力F=qE，E=U/d F=qU/d=2×10 -11N
(2)重力影响忽略不计，带电粒子从M到N为 初速度为0的匀加速运动，设速度为v，有：
v2=2ad 由牛顿第二定律，得：
a=F/m 解，得： v=40m/s
MN ＋
+
U
-
(2)解法二：重力忽略不计，带电粒子从M到N只有静电力做功， 设速度为v，由动能定理W=ΔEk，有：
电压，求 (1)带电粒子所受静电力的大小； (2)带电粒子从M 板由静止开始运动到达N 板时的速度； (3)如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变，则上述问题(1)(2)的 答案又如何？
解：(1)带电粒子所受静电力F=qE，E=U/d F=qU/d=4×10 -11N
(2)重力影响忽略不计，带电粒子从M到N为 初速度为0的匀加速运动，设速度为v，有：
+
A' A
B
C
WBC=FBClBC=qUBC
+
FAB< FBC UAB< UBC
2、匀强电场中，沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等吗？
WAB=FABlAB=qUAB WBC=FBClBC=qUBC
E
AB C
FAB= FBC UAB= UBC
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Fd=mv2/2
解，得： v=40m/s
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练习1［2019·山东师范大学附属中学期中］［多选］下列关 于匀强电场中电场强度和电势差关系的说法正确的是（ AB ） A.任意两点间的电势差，等于电场强度与这两点沿电场方向 距离的乘积 B.沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等 C.在相同距离上，电场强度大的两点间电势差也必定大 D.电势降低的方向，必定是电场强度的方向