人教版高中物理选修3-1《1.6电势差与电场强度的关系1
高二物理人教版选修3-1第一章 6 电势差与电场强度的关系
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(3)在匀强电场中,沿电场线方向,相同距离上降低的电势必相等。 ()
解析:由UAB=Ed可知沿电场线方向,相同距离上降低的电势必相 等。
答案:√ (4)由公式 E=������������ 得,电场强度E与电势差U成正比,与两点间距离d 成反比。 ( ) 解析:电场强度是电场本身的性质,与两点间的距离及电势差无 关。 答案:×
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二、电场强度的另一种表述
阅读教材第23页,理解从电势差的角度定义电场强度的概念,知 道电场强度的另一个单位。
1.根据 E=������������������������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距离的比值。
2.根据公式 E=������������������������,可以得到电场强度的另一个单位是 V/m。
6 电势差和电场强度的关系
核心素养培养目标
1.理解在匀强电场中电势差与电 场强度的关系:U=Ed,并了解其适 用条件 2.会用 U=Ed 或 E=Ud解决有关问 题
核心素养思维导图
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一、电势差与电场强度的关系
阅读教材第22~23页,能自主推导匀强电场中电场强度与电势差 的关系,理解关系式中各字母的含义。
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2.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
() 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 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 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
人教版-物理选修3-1-1.6-电势差与电场强度的关系
UBC U BC 173 V / m 1000V / m E 2 lBC sin 60 20 10 sin 60 d
二、匀强电场中两个重要推论： 1：如图乙所示,若匀强电场中两线段 AB=CD且AB∥CD,线段两端电压相等
因为：UAC=Edcosθ, UCB=Edcosθ
所以有：UAC= UCD 。即：φA-φB=φC-φD。
推广：对非匀变电场中的某点场强 U E x对应的微小电势差 x 沿电场线方向 的微小距离
3.电势高低与场强方向：
问题分析： B 、 C 、 D 是匀强电 场中某一等势面的三个点，则 AB、AC、AD这三条线段上单位 距离电势降落的数值一样吗？ 场强方向是电势降低最快的方向 沿电场强度的方向ห้องสมุดไป่ตู้势降低，且降低最快
3W B． ，方向垂直BC并由A指向BC E 6ae 2 3W C． ，方向垂直AC并由B指向AC E 3ae
3W ，方向垂直AB并由C指向AB D． E 6ae
7、负电粒子，q=-2.0×10-9C，在静电场中由a点运动 到b点，在这过程中，除电场力外，其它力作的功为 6.0×10-5J，粒子动能增加了8.0×10-5J ，求a、b两点间 电势差Uab等于多少？ Wab=2.0×10-5J Uab=-10000V
将AC三等分，则 M 9V， N 3V
A
则BN 是一等势面 DM || BN DM 也必是等势面 D M 9V
B
9V M 3V N C
法三：
3V
-3V
AB||DC且长度相等 A B D C
D A B C 15V 3V (3)V 9V
U AB 单位换算： 1N / C 1V / m 还可以写做： E d
选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系
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φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec 分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪 个正确？ （ ） a b c E
● ● ●
A.φa＞φb＞φc
B. Ea＞Eb＞Ec
C.φa－φb=φb－φc
.O
二、电势差与电场强度的关系
U Ed
匀强电场中两点间的电势差等于场强 与这两点间沿电场力方向距离的乘积
请定性地画出电势差相等的二个等势面。 4、在匀强电场中，任意两条平行线段上相 等距离的两点间的电势差相等。
1、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 30 成60°角时， 则A、B两点的电势差是 ____V；若A、B两点连线与电场方向垂 15 0 直时，则A、B两点的电势差是___V。
1.6 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E描述 可用电场线形象表示 ②能的性质：
由电势 、电势差U描述
可用等势面形象表示
一、电势与电场强度的关系---无直接关系
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φ不一定高； φ高处E不一定大 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
电势
WAB EPA EPB
WAB qU AB
电势差
U
U Ed
W
电场力的功 电场力
电场强度
F E q
E
电场力做 功与路径 无关
人教版高中物理选修3-1课件1.6电势差与电场强度的关系
【解析】选B。电场为非匀强电场，Ubc<Uca，即φb-φc<φc-φa， 则2φc>φa+φb=-70V，故φc>-35V，所以B正确。
(2)如图，在匀强电场中的一条直线上，若AB=BC，则AB间与BC 间电势差有何关系?
提示：设AB=BC=l，该直线与电场线方向的夹角为θ，则 UAB=Elcosθ，UBC=Elcosθ，故UAB=UBC。
【知识点拨】 匀强电场中电势差和电场强度的关系 (1)电场强度和电势差分别是从力和能的角度描述电场的物理 量，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电场力对电荷做功 相联系。 (2)是E＝用U于求匀强电场中场强的公式。由公式又得出了一个场
考查内容 非匀强电场中电势差与电场强度的关系
【典例】图中的实线为电场线，虚线为等 势线，a、b两点的电势φa=-50V，φb=-20V， 则a、b连线中点c的电势φc应为() A.φc=-35VB.φc>-35V C.φc<-35VD.条件不足，无法判断φc的高低
【思路点拨】 解答本题应明确以下三点: (1)能够了解电势、电场强度的概念。 (2)要熟悉匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed。 (3)利用U＝Ed定性分析非匀强电场中电势、电场强度的关系。
2.探究匀强电场中电势差与电场强度关系的两个特例 (1)如图所示，在匀强电场中，若ABcosα =CDcosβ ,则两线段 端点A、B间与C、D间电势差有何关系?
提示：根据电势差与电场强度的关系可知，UAB=E×ABcosα， UCD=E×CDcosβ，由于ABcosα=CDcosβ,故UAB=UCD。
1.电场强度的三个表达式 、E、 ，Fq 它们E 的k适rQ2 用条E件 不Ud 同。 2.电场强度、电势和电势差既有区别又相互联系。
人教版高中物理选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系课件(共17张PPT)[优秀课件资料]
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课堂小结
一、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场强与这两
点间沿电场方向的距离的乘积。
2、说明:
UAB = Ed
①只适用于匀强电场，对于非匀强电场，可做定
性判断。
②d 为沿场强方向的距离，不是两点间距离。
UEd EU d
1、物理意义：在匀强电场中电场强度大小等于两 点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。
以胜利，也可以失败，但你不能屈服。越是看起来极简单的人，越是内心极丰盛的人。盆景秀木正因为被人溺爱，才破灭了成为栋梁之材的梦。
树苗如果因为怕痛而拒绝修剪，那就永远不会成材。生活的激流已经涌现到万丈峭壁，只要再前进一步，就会变成壮丽的瀑布。生命很残酷，用悲伤让你了解 什么叫幸福，用噪音教会你如何欣赏寂静，用弯路提醒你前方还有坦途。山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌通过云端的道路，只亲吻攀登者的足 迹。敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。骄傲，是断了引线的风筝，稍纵即逝；自卑，是剪了双翼的飞鸟，难上青天。这两者都是成才的大向你的美好 的希冀和追求撒开网吧，九百九十九次落空了，还有一千次呢。只有创造，才是真正的享受，只有拼搏，才是充实的生活。激流勇进者方能领略江河源头的奇 观胜景忙于采集的蜜蜂，无暇在人前高谈阔论有一个人任何时候都不会背弃你，这个人就是你自己。谁不虚伪，谁不善变，谁都不是谁的谁。又何必把一些人， 一些事看的那么重要。有一种女人像贝壳一样，外面很硬，内在其实很软。心里有一颗美丽的珍珠，却从来不轻易让人看见。人生没有绝对的公平，而是相对 公平。在一个天平上，你得到越多，势必要承受更多，每一个看似低的起点，都是通往更高峰的必经之路。你要学会捂上自己的耳朵，不去听那些熙熙攘攘的 声音；这个世界上没有不苦逼的人，真正能治愈自己的，只有你自己。时间会告诉你一切真相。有些事情，要等到你渐渐清醒了，才明白它是个错误；有些东 西，要等到你真正放下了，才知道它的沉重。时间并不会真的帮我们解决什么问题，它只是把原来怎么也想不通的问题，变得不再重要了。 生活不是让你用来 妥协的。你退缩得越多，那么可以让你喘息的空间也就是越少。胸怀临云志，莫负少年时唯有行动才能解除所有的不安。明天的希望，让我们忘记昨天的痛！ 如果你不努力争取你想要的，那你永远都不会拥有它。过去属于死神，未来属于你自己其实每一条都通往阳光的大道，都充满坎坷。所有的胜利，与征服自己 的胜利比起来，都是微不足道。我已经看见，多年后的自己。自信！开朗！豁达！努力的目的在于让妈妈给自己买东西时像给我买东西一样干脆。被人羞辱的 时候，翻脸不如翻身，生气不如争气。成长道路谁都会受伤，我们才刚刚起航，必须学会坚强。每个人都是自己命运的建筑师。在成长的过程中，我学会了坚
高中物理人教版选修3-1课件第一章第6节电势差与电场强度的关系
φa、φb、φc 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和
电场强度，可以判定
()
A．φa＞φb＞φc C．φa－φb＝φb－φc
图 1-6-2 B．Ea＞Eb＞Ec D．Ea＝Eb＝Ec
解析：电场线是沿直线的电场，通常有如图所示几种情况：
题中给出的一条电场线，不一定是哪一种，因此 B、C、D 均 不正确。其中在前三个图中可由 U＝Ed 定性分析。不论是何 种情况的电场，沿着电场线方向电势总是降低的，φa＞φb＞φc，
在等差等势面越密的地方场强就越大，如图 1-6-1 甲所示。 再如图乙所示，a、b、c 为某条电场线上的三个点，且距离 ab ＝bc，由于电场线越密的地方电场强度越大，故 Uab＜Ubc。
图 1-6-1
1．如图 1-6-2 所示，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
[答案] A
等分法及其推论 (1)等分法：在匀强电场中，如果把某两点间的距离等分为 几段，则每段两端点的电势差等于原电势差的n1。 (2)两个推论 ①在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端电势差 相等。 ②在匀强电场中，相互平行的两条线段，无论它们是否与 电场线方向平行，只要一条线段是另一线段的 n 倍，这条线段 两端点的电势差就一定是另一线段两端点电势差的 n 倍。
距离上的电势差。 U
2．公式：E＝__d__。 3．单位：N/C 或_V__/_m_____。
1．自主思考——判一判
(1)由公式 E＝Ud 可知，电场强度渐降落的方向。
(× )
(3)E＝Fq与 E＝kQr2中的 q 和 Q 表示相同的含义。 ( × )
度大小 E＝100 V/m，则 O、P 两点的电势差
人教版选修3-1物理：1.6《电势差与电场强度的关系》ppt课件
• (宿迁市2013～2014学年高二上学期期中)下 列物理量与检验电荷有关的是( )
• A．电场强度E
B．电势φ
• C．电势差U D．电势能Ep
•
答案：D
解析：电场强度
E＝Fq 和电势
适用范围
E＝Fq
是电场强度大 小的定义式
F∝q，E 与 F、q 无关，是反映某点 电场的性质
适用于一切电 场
E＝kQr2
是真空中点电 荷场强的决定
由 E＝Fq和库仑定
在真空中，场源 电荷 Q 是点电
式
律导出
荷
E＝Ud
是匀强电场中 场强的定义式
由 F＝qE 和 W＝ qU 导出
匀强电场
[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．U＝Ed的两个推论
(1)在匀强电场中，沿任意一个方向，电势下降都是均匀
的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等。如果把
某两点间的距离平均分成n段，则每段两端点间的电势差等于
原电势差的1/n。
(2)在匀强电场中，沿任意方向相互平行且相等的线段两
端点的电势差相等。
3．适用范围
关系式U＝Ed及E＝
电势差
• 在匀强电电场场强中度方，向电场强度的大小等于两点间 的__________与两点沿________________ 距离的比值。
3．单位
由 E＝Ud 得电场强度的另一个单位：_伏__每__米__(_V_/_m__)_。 4．适用范围 只适用于_匀___强__电__场__。
人教版物理选修3-1 1.6 电势差与电场强度的关系
1.6 电势差与电场强度的关系一电势差与电场强度的关系1.公式 U=Ed 推导如图所示，匀强电场中，正电荷 q 在静电力作用下从 A 点沿电场方向移动到 B 点，A、B 间距离为 d ，电势差为 U AB，场强为 E 。
把正电荷 q 从 A 点移到 B 点时，静电力 qE 所做的功为 W=qEd 。
利用电势差和做功的关系，这个功又可表示 W=qU AB，比较这两个式子，可得 W=qEd=qU AB，得到公式 U=Ed 。
2.物理意义：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。
3.使用条件：此公式只适用于匀强电场。
4.对公式 U=Ed 的理解（1）公式中 d 必须是沿场强方向的距离。
当电场中的两点不在同一条电场线上时， d 应为两点在场强方向上的投影的距离，亦为电场中的两点所在的等势面的垂直距离。
可以定性分析某些问题。
例如，等差（2）对于非匀强电场，用公式 E=Ud等势面 E 越大， d 越小，因此可以断定等差等势面越密的地方电场强度越大。
如图所示，在点电荷的电场中有 A、B、C 三点，AB=BC ，要求比较 U AB与 U BC的大小时，可以利即 U=Ed 定性说明。
AB 段电场强度 E AB比BC 段的电场强度 E BC大，故|U AB|＞ |U BC|.用 E=Ud(3)跨步电压：地下电缆漏电、高压电线断裂后触地等情况，都会在地面上形成以漏点处为圆心的辐射状电场，沿电场方向任意两点之间就会有电势差。
若有人处在其中，在人沿远离漏点处跨步逃离的情况下，两脚间就有一电压，即“跨步电压”，人就会触电。
人若不动就不会触电，若要逃离的话，就要采用袋鼠式走动的方式，即用跳跃的方式逃离，就可以避免“跨步电压”。
二电场强度的另一种描述1.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距离的比值。
2.公式：E=Ud3.大小：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。
人教版高中物理选修3-1：第一章 1.6 电势差与电场强度的关系 课件
巩固4： 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____3_0__ 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_____1_5__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
_____0___V。
课堂小结
一、电势与电场强度的关系 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
二、电势差与电场强度的关系 U=Ed
说明： ①只适用于匀强电场 ②d：沿场强方向的距离
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
B d
UAB=Ed
UAB ◆注意：UAB=Ed 适用条件：
① 只适用于匀强电场； ② d：为两点沿电场线方向的距离。
思考题
◆在匀强电场中，沿电场强度方向，任意两点之 间的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积。U=Ed
由 U = Ed E = U ，这个式子 d
表示什么含义？从式子中可看出E的单位是什么？
THE END ❖ 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
谢谢观看
适用于匀强电场 单位：V/m
思考：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？
答:不相等
结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小
思考与知识的应用:---夯实基础
人教版高中物理选修3-1第6节电势差与电场强度的关系
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第6节 电势差与电场强度的关系1.公式U ＝Ed 仅适用于匀强电场，其中d 表示电场中两点沿电场方向的距离。
2．由E ＝U d可知，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。
3．在非匀强电场中，可以用公式E ＝U d定性地分析电 场的分布规律。
匀强电场中电势差与电场强度的关系[自学教材]1．大小关系(1)U AB ＝Ed 。
(2)匀强电场中电势差与电场强度的关系式的推导：如图1－6－1所示，在匀强电场中，把一点电荷q 从A 移到B ，则电场力做功为：W AB ＝qU AB 。
另外，由于是匀强电场，电荷所受电场力为恒力，电场力对电 图 1－6－1 荷做功也可由求功公式直接求解，W AB ＝Fs AB ·cos θ＝qE ·AB ·cos θ＝qEd 。
两式相比较，得U AB ＝Ed 。
这就是匀强电场中的电势差与电场强度的关系式，其中d 为移动电荷的始末位置沿电场线方向的距离。
2．方向关系电场强度的方向就是电势降落最快的方向。
由于电场线跟等势面垂直，只有沿电场线方向，单位长度上的电势差才最大，也就是说，电势降落最快的方向为电场强度的方向。
但电势降落的方向不一定是电场强度方向。
[重点诠释]对U＝Ed的几点说明(1)公式U AB＝Ed只适用于匀强电场的定量计算；因为在非匀强电场中，电荷从A移至B的过程中，受的电场力为变力，W电场不能用Fs计算。
(2)公式中的“d”指电场中两点沿电场方向的距离，如果电场中两点不沿电场强度方向，d的取值应为两点连线在电场强度方向的投影，或为两点所在等势面间的垂直距离。
(3)在应用时，我们更多地把公式U AB＝Ed简化为U＝Ed，即我们只是把两点间的电势差大小、电场强度大小通过公式联系起来，至于电势差的正负、电场强度的方向我们根据题意另作判断，这样处理可以避免引起不必要的混淆。
(4)在非匀强电场中，E和U也有一定的关系，但不像在匀强电场中的关系式那么简单，虽然公式U AB＝Ed只适用于匀强电场的定量计算，但对一些非匀强电场的问题，也可以运用公式进行定性的判断。
高二物理人教版选修3-1课件：1.6 电势差与电场强度的关系 (共14张)
例题
1、图中AB=BC，试比较AB、BC间的电势差的大小。
2、如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm， 两点间的电势差为5 V，M、N连线与场强方向成60° 角，则此电场的电场强度多大？
思考
如图所示, 从A等势面到B等势面的电势降落 方向有多个, 其中降得最快的是哪条?
沿着电场强度（或沿电场线）的方向，电势降低最快.
思考讨论
q E
B
A
Δ L1 θ
Δ W1 = qEΔ L1cosθ = qEΔ d1
Δ d1
F
W= Δ W1+Δ W2+· · · +Δ Wn W = qEd
归纳总结
U AB Ed
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与 两点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电场方向的距离的乘积。
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。
思考讨论
U AB E d
电场强度的单位： 伏[特]每米 （V/m）
F E q
电场强度的单位： 牛[顿]每库[仑]（N/C）
试证明：1V/m=1N/C
思考讨论
图中AB=BC，试比较AB、BC间的电势差的大小
A
B
C
E
? > U UU =
UBC
AB AB
BC
电势差与电场强度的关系
公式 区别
物理意义 是电场强度大小 的定义式
第一章 静电场
§6 电势差与电场强度的关系
思考讨论
E
d
A
q
B
如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷q 从A点运动到B点，电场强度和AB两点的电势差 之间有什么关系呢？
人教版物理选修3-1 1.6《电势差与电场强度的关系》课件(共17张PPT)
EF ① q
E
k
Q r2
②
EU ③ d
例1：如图，在匀强电场中的M、N 两点距离为2 cm，两点间的电势差 为5 V,M、N连线与场强方向成60° 角，则此电场的电场强度多大？
M. .
60°N′
E
.N
解：
根据
E
U d
，得：
E
U
MN • cos 600
50（ 0 V/m）
例2、下列关于匀强电场中场强和电 势差的关系，正确的说法是( C ) A．在相同距离上的两点，电势差大 的其场强也必定大 B．场强在数值上等于每单位距离上 的电势降落 C．沿着电场线方向，任何相同距离 上的电势降落必定相同 D．电势降落的方向必定是场强方向
.B
s
E
. . A
） α
d
C
·D
结论1:在电场中场强方向是电势降低最快的方向。
WAC qU AC WAC qEd
.B
s
E
. . A
α ）
d
C
·D
U AC Ed
WAB qU AB
WAB qEs cos
U AB Es cos Ed
U Ed
.B
s
E
. . A
α ）
d
C
·D
问题5：三个场强公式的意义及适用条件比较.
拓展训练 如图所示，匀强电场中有 a、 b、c 三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其
中 ab 沿电场方向，bc 和电场方向成 60°角．一个电荷量为 q＝4×10－8 C 的 正电荷从 a 点移到 b 点，静电力做功 为 W1＝1.2×10－7 J．求： (1)匀强电场的场强 E； (2)电荷从 b 点移到 c 点，静电力做的 功 W2；
人教版高中物理选修3-1习题课件：1.6 电势差与电场强度的关系
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
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.会用关系式UAB=Ed或
E=
������������������ ������
进行有关的计算。
-2-
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典例透析
电势差与电场强度的关系
类型二
类型三
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典例透析
题后反思本题涉及电场中的三个基本物理量,弄清楚各个物理量都 是由哪些因素确定的,它们之间又有什么关系是解决问题的关键。
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典例透析
类型一
类型二
类型三
电势差和电场强度关系的计算 【例2】 平行的带电金属板A、B间是匀强电场,如图所示,两板间 距离是5 cm,两板间的电压是60 V。试问:
匀强电场
特别提醒(1)在选取E的计算公式时,要注意判断题目中物理情境 是否满足公式的适用条件。
(2)电场强度表征电势对空间的变化率。
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典例透析
2.E=
������ ������
的两个重要推论
(1)在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势
差相等。
当线段与电场强度方向平行时,由U=Ed可知,d相等,U相同;当线 段与电场强度方向不平行时,只要沿电场强度方向投影的长度相 等,U就相同。如图所示,▱ABCD中,UAB=UDC,UBC=UAD。
放入电场中某一点的电 电荷在电场中两点间移
1.6-电势差与电场强度的关系-课件(人教版选修3-1)
• 二、从电势差的角度理解电场强度 • 1．由公式UAB＝Ed得E＝ . • 2．公式适用于匀强电场 电场强度的计 算． • 3 ．在匀强电场中，电场强度的大小等于两点 电场强度 间的电势差与两点沿 方向距离的比 值． 电势 • 4 ．电场强度在数值上等于沿电场方向每单位 距离上降低的 ．
1．对公式U＝Ed的理解 U (1)从变形公式E＝ d 可以看出，电场强度越大，说明沿 电场线方向电势差越大，表明电势降落的越快，因此电场 强度除了能描述电场的力的性质外还有另一个物理意义， 那就是：电场强度是描述电场中电势降落快慢的物理量， 也同时说明，沿电场线方向电势降落最快．
• 这就是匀强电场中的电势差与电场强度的关系， 其中 d 为移动电荷的始末位置沿电场线方向的 距离，即匀强电场中两等势面间的距离． • 2 ．方向关系：场强的方向就是电势降低最快 的方向． • 由于电场线跟等势面垂直，只有沿电场线方向， 单位长度上的电势差才最大，也就是说电势降 落最快的方向为电场强度的方向．但电势降落 的方向不一定是电场强度方向．
d 电势降落最快的方向才是电场强度的方向，B、D 错误．
答案：
C
F kQ U 3．对三个电场强度公式 E＝ q 、E＝ 2 、E＝ d 的理解与认识 r
区别 公式 物理含义 引入过程 F∝q，E 与 F、q 无关， 反映的是电 场的性质 适用 范围 任何 电场 说明
是电场强度 F E＝ 大小的定义 q 式 E＝ 是真空中点 Q 电荷场强的 k2 r 决定式 E＝ 是匀强电场 U 中场强的决 d 定式
• C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量
最大 • D ．负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中，电场力
选项
诊断 Δφ 由 U＝Ed，故 Δφ＝E·Δx，即 E＝ ，在 φ－x Δx 逐项分析如下： 图中，图象斜率表示场强大小．结合题中图象 特点可知 EBx＞ECx 根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可 知 EBx 沿 x 轴负方向，B 项错. 由选项 A 的分析可知 ECO＝0 由选项 B 的分析可知 EBx 沿 x 轴负方向，同理 ECx 沿 x 轴正方向． 负电荷在正 x 轴上受电场力 沿 x 轴负向，在负 x 轴上受电场力沿 x 轴正向， 故可判断负电荷从 B 移到 C 的过程中，电场力 先做正功后做负功，D 项正确.
高中物理人教版选修31 1.6电势差与电场强度的关系
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。
即学即练
不沿电场线方向的相等距离上两点的电势差也相等吗？
φ布单图B示=6中意V击，图A、φ.此BC、= C-处为单6击匀VA以，编强编D试电辑辑式在母场版方中副母框的标中题三版样作B点式出，标该已电知题场φ线样A=的12分V， 如不定AC电电电电 匀②在匀在对当 定定定A不定电那电定匀在匀如如A定电如电1、点．．．图沿量场场场势强在匀强匀放A量量量沿量么量强匀强图图量场图场场 场图场、等等小， 电 计 强 强 强 与电 匀 强 电 强 入 计 计 计 电 计 ,计 电 强 电 所 所 计 强 ， 强电为强于 于B于实场算度度度场 场强电场电其算算算场算算场电场示示算度实度的的势点两大333线线时大大大强 中电场中场中时时时线时时中场中，，时与线大555差电点A性性为方公的的的间 ，场中，中的公公公方公公，中，AA公电为的VVV与点荷连、、电向式地地地没 沿中电两电电式式式向式式沿电两式势电地质质电电周线BB场的只方方方有 电，场点场荷只只只的只只电场点只差场方场势、、围与线相适电电电直 场两强间强产适适适相适适场强间适的线电强也CC等电，等用势势势接 线条度的度生用用用等用用线度的用关，势、、度高势场虚距于是是是的方平大电大力于于于距于于方大电于系虚是DD又面方是是线离匀否否否数 向行小势小的匀匀匀离匀匀向小势匀线否存的向匀匀为上强一一一量 任线等差等作强强强上强强任等差强为一在分成强强等两电定定定关 意段于等于用电电电两电电意于等电等定什布6电电势点场高高高系 相上两于两场场场点场场相两于场势高0么，°场场面的，？？？。 等相点电点，，，的，，等点电，面？样人角中中，电但距等间场间但但但电但但距间场但，的们时一一势对离距电强电对对对势对对离电强对φφ关习AA，正正差于上离势度势于于于差于于上势度于系＝＝惯A方方也非的的差与差非非非也非非的差与非呢55、让形 形00相匀电两与这与匀匀匀相匀匀电与这匀？B两VV的的等强势点两两两强强强等强强势两两强两，，个四四吗电差间点点点电电电吗电电差点点电点φφ相个个？场相的沿沿沿场场场？场场相沿沿场CC的邻＝＝顶顶也等电电电电也也也也也等电电也电的22点点可吗势场场场可可可可可吗场场可00势等。。以？差强方强以以以以以？强方以VV差势，，用相度向度用用用用用度向用是面则则公等方的方公公公公公方的公_间AA_式。向距向式式式式式向距式、、_电定距离距定定定定定距离定_CC势V性离的离性性性性性离的性连连；差分的乘的分分分分分的乘分线线相析比积比析析析析析比积析中中等问值。值问问问问问值。问点点，题题题题题题题BB为的的。。。。。。。什电电么势势间φφBB距为为不((相等））？
高中物理人教版选修3-1课件：1.6 电势差与电场强度的关系
若该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达
1×104 V/m,可击伤敌人。电鳗身长为50 cm,则电鳗在放电时产生
的瞬间电压为(电鳗头尾间产生的电场可当作匀强电场处理)(
)
A.10 V
B.500 V
C.5 000 V
D.10 000 V
面间的距离)为d'=ab·cos 60°=1 cm,所以|Uab|=Ed'=500×1×10-2
V=5 V。由题图可知,φa<φb,故Uab<0,所以Uab=-5 V。
答案:C
-10-
6 电势差与电场强度的关系
探究一
探究二
首页
X 新知导学 D答疑解惑
INZHIDAOXUE
AYIJIEHUO
问题导引
微弱的辉光,尖端附近的电场强度很
强,电势变化也非常快;而远离尖端处
电场强度急剧减弱,电势变化也相对
平缓。放电过程中的高频电磁波对
附近的无线通信也有一定影响,电离
出的某些气体将腐蚀附近设备,这些
都严重威胁了人们的正常生活以及
电网的运行安全。
-2-
6 电势差与电场强度的关系
填一填
首页
X 新知导学 D答疑解惑
名师精讲
D当堂检测
ANGTANGJIANCE
典例剖析
在匀强电场中,距离越大的两点间的电势差越大吗?在“情景导入”
中谈到“尖端附近的电场强度很强,电势变化也非常快;而远离尖端
处电场强度急剧减弱,电势变化也相对平缓”。这是为什么呢?
-5-
6 电势差与电场强度的关系
探究一
探究二
人教版高中物理选修3-1课件电势差和电场强度的关系
8、如图，在光滑绝缘竖直细杆上,套有一小孔的带电 小球，小球质量为m，带电荷量为-q，杆与以正电荷 Q为圆心的某一圆周交于BC两点，小球从A点无初速 释放,AB=BC=h，小球滑到B点时速度大小为 ，求小球滑到C点时速度的大小及AC两点间的电势差.
如果A板接地，则C点的电势为( A.2V B.-2V C.8V D.-8V
B
)
4、如图，两块平行正对的金属板MN分别与电 源相连，N板接地.在两板中的P点固定一正检 验电荷.现保持M板不动，将N板向下平行移动 ，则在N板下移过程中，正检验电荷在P点的电 势能变化情况是( B )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
1.6 电势差和电场强度的关系
二、电势差与电场强度的关系
q
AHale Waihona Puke E Bθd
B′
两点间的电势差
匀强电场的场强
电场线方向的距离（等势面间距）
注：1、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. 2、 1 V/m=1 N/C 3、场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢。 4、运算不用带符号
如果保持N 板不动， 将M板向下平行移动呢？
5、如图甲是某电场中的一条电场线，A、B 是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A 点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动 过程中的速度图象如图乙所示比较A、B两 点电势的高低和场强 大小可知( BC ) A.φA>φB B.φA<φB C.EA>EB D.EA<EB
三、有关于计算场强的三个公式
（适用于任何电场）
（只适用于点电荷） F （只适用于匀强电场）
+q
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1．下列说法正确的是 （D ． ）
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
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φa 、
φb 、φc 和Ea 、Eb 、Ec 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强。
下列哪个正确？ （ A. ） A.φa ＞φb ＞φc B. E a ＞E b ＞E c C.φa －φb =φb －φc D. E a =E b =E c 3、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 ) 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。
4、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（ C ） A 等于30V
B 大于30V
C 小于30V
D 无法确定
5、下列说法正确的是 （ D ）
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
a b c
a
b
c
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
6、如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为10-2C 的微粒在电场中只受电场力作用，由A 点
移到B 点，动能损失0.1J ，若A 点电势为－10V ，则（ABCD ） A ．B 点的电势为0V B ．电场线方向从右向左
C ．微粒的运动轨迹可能是轨迹1
D ．微粒的运动轨迹可能是轨迹2
7、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φa 、
φb 、φc 和Ea 、Eb 、Ec 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强。
下列正确的是（ A ） A.φa ＞φb ＞φc B. E a ＞E b ＞E c C.φa －φb =φb －φc D. E a =E b =E c
8、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 ） Ａ、点电荷受到的电场力减小 Ｂ、点电荷受到的电场力增大 Ｃ、点电荷的电势能减小 Ｄ、点电荷的电势能保持不变
9、一个点电荷，从静电场中的a 点移到b
点，其电势能的变化为零，则（
D ）
A ．a 、b 两点的场强一定相等
B ．该点电荷一定沿等势面移动
C ．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
D ．a 、b 两点的电势一定相等
10、下图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（ BD ）
A ．电荷从a 到b ，运动的加速度变小
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
11、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 （ C ）
a
b
c
Ｍ
Ｎ Ｐ
A ．v ＜v 0
B ．v=v 0
C ．v ＞v 0
D ．无法确定
12、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 ，则该匀强电场的场强大小和方向
是 （ D ）
A ．865V ／m ，垂直AC 向左
B ．865V ／m ，垂直 A
C 向右 C ．1000V ／m ，垂直 AB 斜向上
D ．1000V ／m ，垂直 AB 斜向下
13、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____30___ 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____15____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___0_____V 。
14、如图所示，是一个带负电的空心金属球壳，A 点在球内，B 点在球外表面，比较图中
A 、
B 、
C 、
D 四点，场强最大的是 B ，场强最小的是 A ，电势最高的是 D ，一个负电荷在A 、B 、C 、D 四点中 A 、B 点具有电势能最大。
15、如图所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O 为圆心在竖直面内作半径R=0.1m 的
圆，圆平面与电场方向平行。
在O 点固定电量Q=5×10-4C 的正点电荷，将质量为m=3g ，电量q=2×10-10C 的带电小球放在圆周上的a 点时，它恰好静止。
若让带电小球从a 点缓慢移至圆周最高点b 时，外力需做多少功？ 答案：W 外=9×10-3J
16、两平行金属板A 、B 相距d=3cm ，接在电压U=12V 的电池组上，
电池组的中点接地．
（1）计算两板间场强；
（2）在距A 板d ′=1cm 处平行板面插入一块薄金属片C ，计算AC 、CB 两区域的场强及AC 、CB 间电势差； （3）把C 板接地后，AC 、CB 两区域的场强有何变化？ 解（1）E=U/d=12V/0.03m=400V/m
(2)由于金属片很薄，故AB 间的场强不变。
U AC =Ed’=4V ，U CB =8V (3)C 接地则U AC =6V ，U CB =6V 故E AC =U AC /d’=600V/m ，E CB =300V/m
A
B C
D。