高中物理人教版选修3-1课件：1.7 电势差与电场强度的关系

向，并画出电场线．
B、N两点等电势 连接BN
9 V·M 3 ·VN
电场线⊥BN，
E的方向为电势降低的方向
斜向下
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再见
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
中三点，已知：φ A＝12 V，φ B＝6 V，φ C＝-6 V，试在该虚线 框内作出该电场的示意图，(画出几条电场线)，并要求保留作图
时所用的辅助线。
12 V
· F·
·D
－6 V
解析 要画电场线，先找等势面(线)
连AC、BC，
依题意知BC的中点D点电势必为零
AC的1/3处F点电势必为零 连FD即为等势线，
U/d各量的物理含义，特别是 d的物理意义，是分析场强与
C．UOP＝－10cosθ(V)
电势差关系的关键 .
D．UOP＝10cosθ(V)
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电势差与电场强度的关系
例2 如图所示，A、B两板间电
E
压为600 V，A板带正电并接地， 解析
A、B两板间距离为12 cm，C点 φ A＝0V
1. Uq 2 . qEd 3. Ed 4. 匀强 电场
想一想1：公式UAB＝Ed是在匀强电场中得到的，在非 匀强电场中能否适用？
答案：在非匀强电场中，不能进行定量计算，但可以定性地
分析有关问题 ．
想一想2：若A、B两点连线与场强方向成α角．则A、 B两点间的电势差为U多少？
答案：U＝ELcosα
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一个以O为圆心、半径R＝0.1 m
R
的圆，P为圆周上的一点,O、P两
点连线与x轴正方向的夹角为θ.若
空间存在沿y轴负方向的匀强电 借题发挥
场,场强大小E＝100 V/m,则O、P 正确理解公式U＝Ed或E＝
两点的电势差可表示为( A )
A．UOP＝－10sinθ(V) B．UOP＝10sinθ(V)
d=Rsin θ
A．UOP＝－10sinθ(V) B．UOP＝10sinθ(V) C．UOP＝－10cosθ(V) D．UOP＝10cosθ(V)
又∵沿电场线方向电势降低
∴ UOP＝﹣ E· Rsin θ
＝－10sin θ (V)
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电势差与电场强度的关系
例1 如图所示,在xOy平面内有
高中物理·选修3-1·人教版
第一章 静电场
第七讲 电势差与电场强度的关系
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电势差与电场强度的关系
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＝U/d 解决有关问题．
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电势差与电场强度的关系
一、电势差与电场强度的关系式
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课堂讲义 一、对电场和电场强度的理解
电势差与电场强度的关系
2．在非匀强电场中,公式E＝U/d可用来定性分析问题,由E＝U/d可
以得出结论：在等差等势面中等势面越密的地方场强就越大,如
图所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且距离ab＝bc,由于
不知电场的性质，所以电势差Uab与Ubc的大小不能确定．
r2 空中点电荷．
3．E＝ U 是匀强电场中电场强度与电势差间的关系式 ，只适 d
用于匀强电场．
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例3 下列公式中，F、q、E、
U、r和d分别表示静电力、电荷
量、场强、电势差及距离，
①F＝k q1q2 ，②E＝Qk
，
③E＝ F r2 ， ④U＝r2 Ed，
以A．下它说们法q都中只正对确点的电是荷(或C点)电荷
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电势差与电场强度的关系
二、从电势差的角度理解电场强度
2.匀强电场 3.电势差 电场强度 4.电场 电势 5.伏特每米 V/m
想一想：如何证明1 V/m＝1 N/C?
J 1V ＝1 C ＝1 J ＝1 N m＝1 N ＝1V/m＝1N/C.
m m Cm Cm C
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电势差与电场强度的关系
例1 如图所示,在xOy平面内有
一个以O为圆心、半径R＝0.1 m
R
的圆，P为圆周上的一点,O、P两
点连线与x轴正方向的夹角为θ.若
空间存在沿y轴负方向的匀强电 解析 在匀强电场中有：
场,场强大小E＝100 V/m,则O、P
U＝E·d
两点的电势差可表示为( A )
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
2019/8/29
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电势差与电场强度的关系
一、关于U＝Ed及E＝U/d的进一步理解 1．关于公式的几点注意 (1)公式 U＝Ed和E＝U/d适用于匀强电场
(2)电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向 (3)d为沿电场线方向的距离
(4)根据U＝Ed可以得出：匀强电场中电势差U与d成正比，但不能 由E＝而说E与d成反比．
由电场线与等势面(线)垂直 且由高电势指向低电势
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电势差与电场强度的关系
公式E＝U/d及U＝Ed的理解及
应用
1．如图所示，a、b、c是一条电 沿电场线的方向，电势越来越低
场线上的三个点，电场线的方 向由a至c，a、b间的距离等于b、
φ a＞φ b＞φ c
c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、 一条电场线不能判定疏密程度；
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电势差与电场强度的关系
用等分法画电场线
解析
在AC连线上取M、N两点，
3.如图所示，A、B、C是匀强电 使AM＝MN＝NC
场中等腰直角三角形的三个顶
点，已知A、B、C三点的电势 由U＝Ed可知 分别为φ A＝15 V，φ B＝3 V， UAM＝UMN＝UNC＝
A C ＝6V
3
φ C＝－3 V，试确定场强的方 φ N＝3 V，φ M＝9 V，
电势差与电场强度的关系
1．在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的， 故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等．
2．在匀强电场中，相互平行且相等的线段两点间的电势差 相等．
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电势差与电场强度的关系
例4 如图所示，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为该电场
离A板4 cm，下列说法正确的是 φ B＝﹣600V
( BD )
A．E＝2 000 V/m,φC＝200 V B．E＝5 000 V/m,φC＝－200 V C．电子在C点具有的电势能为
则A、B两板间场强
E＝ U ＝600
d
12
＝50 V/cm
＝5000V/m
φ C＝E×dC＝50 V/cm×(－4 cm)
的电场成立
B．①②③只对点电荷或点电荷
的电场成立,④对任何电场都成
立
C．①②只对点电荷成立，③对
任何电场都成立，④只对匀强电
场成立
D．①②只对点电荷成立，③④
对任何电场都成立
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电势差与电场强度的关系 只适用于真空中的点电荷
只适用于匀强电场 适用于一切电场
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三、等分法确定等势点
Eb、Ec分别表示a、b、c三点的 电势和电场强度，可以断定
也就不能判断电场强度的大小
( B)
不能确定是匀强电场中的电场线
A．Ea＞Eb＞Ec B．φa＞φb＞φc C．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec
还是点电荷产生的电场
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电势差与电场强度的关系
应用U＝Ed或E＝定性分析非匀强电场
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/29
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18
谢谢欣赏！
2.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面,φ a＝50 V,φ c＝20 V，
则a、c连线中点b的电势φ b为(C )
A．等于35 V
B．大于35 V C．小于35 V
D．
等于15 V
解析 从电场线疏密
Ea＞Eb＞Ec
由公式U＝Ed
φ
b＜
a c
2
得 Uab＞Ubc
＝35 V
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－200 eV
＝－200 V
D．电子在C点具有的电势能为 EP＝qφ C ＝200 eV
200 eV
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电势差与电场强度的关系
二、对电场强度的进一步理解
关于场强E的几个表达式的比较 1．E＝ F 是电场强度定义式，适用于任意电场．
q
2．E＝ kQ 是真空中点电荷电场强度的决定式，只适用于真