新教材高中物理第1章第5节电势差及其电场强度的关系pptx课件粤教版必修第三册

静电力做功与电势差的关系
1．公式推导． 电荷 q 在电场中从 A 点移到 B 点，由静电力做功与电势能变化的关
Ep 系可得：WAB＝__E__pA_－__E__pB___，由电势能与电势的关系 φ＝___q___可得 EpA＝qφA，EpB＝qφB．所以 WAB＝q(φA－φB)＝__q_U__AB___，所以有 UAB＝WqAB．
【答案】B
【解析】沿着电场的方向最远的两点是 A、E，大约为 d＝1.0 m， 而电势差 U＝500 μV，则 E＝Ud ＝500 μV/m，故选 B.
课堂 • 重难探究
电势与电势差
电势差与电势的对比．
比较
电势 φ
电势差 U
电势能与电荷量的比值 φ＝ 电场力做功与电荷量的比值 U
(2023年佛山一中月考)医生用心电图检查仪为一位身高
1.8 m的运动员体检，她把电极吸在身体5个不同的位置，如图所
示．如果人体从头往脚的方向构成匀强电场，其中有两个点的电势差
最大，约为500 μV，则电场强度约为
()
A．278 μV/m
B．500 μV/m
C．1 000 μV/m
D．1 250 μV/m
第一章 静电场的描述
第五节 电势差及其与电场强度的关系
学习目标
学法指导
1．通过与高度差类比，理解电势差 1．掌握两点间电势差的表达式， 的概念 知道两点之间电势差的正、负与
2．知道电场强度的另一种求法，了 这两点电势高低之间的对应关系
解场强的另一个单位“伏特每米”的 2．知道静电力做功与电势差的关 意义 系，会进行相关问题的计算
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．电势降落的方向必定是电场强度的方向
【答案】C
【解析】匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed中的d是两点 沿电场线方向的距离，并不是两点间的距离，A错误．两点距离相等， 两点沿电场线方向的距离不一定相等，B错误．由U＝Ed＝ELcos α，可 知C正确．
如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a
点移到b点，电场力做功为W，且已知a、b间的距离为d，以下说法中正
确的是
()
A．a、b 两点间的电势差为Wq C．b 点的电势为Wq 【答案】A
B．b、a 两点间的电势差为Wq D．a 点的电势为Wq
【解析】由 W＝qU 知 a、b 两点间的电势差 Uab＝Wq ，所以 Uba＝－Wq ， 所以 A 正确，B 错误；题中没有指明零电势点，所以 C、D 错误．
在电场中A、B两点间电势差为UAB＝75 V，B、C两点
间电势差UBC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为 ( )
A．φA＞φB＞φC
B．φA＜φC＜φB
C．φC＞φA＞φB
D．φC＞φB＞φA
【答案】C
【解析】因为UAB＝φA－φB＝75 V＞0，所以φA＞φB，因为UBC＝φB －φC＝－200 V＜0，所以φB＜φC，又UAC＝UAB＋UBC＝75 V＋(－200) V ＝－125 V＜0，所以φA＜φC，则φC＞φA＞φB，C正确．
3．电势差的正负． 电势差是___标__量___，但有正、负．电势差的正、负表示两点电势的 高低．所以电场中各点间的电势差可依次用__代__数__法____相加．
微思考
电场中两点间电势差的正、负是否表示方向？其含义是什么？ 【答案】电势差是标量，电势差的正、负不表示方向，其含义是表 示两点间电势的高低．若UAB＞0，表示φA＞φB；若UAB＜0，表示φA＜ φB．
电场强度的另一种表述
1．根据 E＝UdAB可知，在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间 的电势差与两点间___沿__电__场__强__度__方__向___的距离的比值．
2．根据公式 E＝UdAB，可以得到电场强度的另一个单位是__V_/_m____．
微思考 匀强电场中U＝Ed中的d是什么距离？ 【答案】d是两点间沿电场强度方向的距离．
WAB 2．公式：UAB＝_____q_____． 3．物理意义． 电场中A、B两点间的电势差等于__电__场__力____做的功与电荷量q的比
值．
微思考 我们知道重力做正功时，物体的重力势能减小，当重力做负功时， 物体的重力势能增大．那么当电场力做正功(或负功)时，其电势能又是 怎样变化的呢？若仅有电场力做功，其动能又是如何变化呢？ 【答案】电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加．若 仅有电场力做功，动能可能增加，也可能减小．
电势差与电场强度的关系
1．如图所示，匀强电场的电场强度为E，将 电荷＋q从A点移动到B点．
(1)从力和位移的角度计算静电力所做功W＝ Fd＝__q_E_d__．
(2)若A、B间电势差为UAB，则静电力做功W＝qUAB． (3)比较两次计算的功的大小，电势差与电场强度的关系为UAB＝ __E_d___．
微思考
在匀强电场中，能否说电势差U与距离d成正比，电场强度E与距离 d成反比？
【答案】在匀强电场中，电势差U与距离d成正比，但电场强度E与 距离d无关．
下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系，正确
的说法是
()பைடு நூலகம்
A．任意两点之间的电势差，等于电场强度和这两点间距离的乘积
B．在任何方向上，若两点间距离相等，则它们之间电势差就相等
2．若A、B不在同一条电场线上，如图所示，A、B两点间的电势差 UAB＝___E_L_c_o_s_α___．
3．匀强电场中电势差与电场强度的关系． (1)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，d为两点沿电场方向的距离． (2)电场强度的方向和大小：电场中，电场强度方向是指__电__势__降__低__ 最快的方向．
3．通过推导电势差与电场强度的关 3．会用关系式U＝Ed处理匀强电
系式，进一步提高分析能力和推理能 场的电势问题
力
知识导图
课前 • 自主预习
电势差 1．定义：电场中两点间电势的__差__值___叫做电势差，也叫__电__压___.
2．公式．
设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则A、B间的电势差为 UAB＝__φ_A_－__φ_B___，B、A两点之间的电势差为UBA＝__φ_B_－__φ_A___，所以 UAB＝__－__U__B_A_．