电势差与电场强度的关系ppt课件

学习目标
定义式
大小
方向
联系
情境导入
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小试牛刀
课堂小结
电势差

=

电场强度E

=

数值上等于单位正电
荷从一点移到另一点
时，电场力所做的功
数值上等于单位正
电荷受到的电场力
标量、无方向
矢量，规定正电荷在该点所
受电场力的方向为正方向
沿电场线方向电势逐渐降低，电势逐渐降低最快的方
向是电场线的方向。
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．适用条件：匀强电场．
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解：带电量为q的正电荷由A点移动到B
点，根据q 所受的静电力来计算功
B
WAB＝qELcosө= qEd（1）
静电力所做的功与A、B两点的电势差
的关系： WAB ＝qUAB （2）
仍可证明：UAB ＝ Ed
还可写成：E U AB
d
A
q+
ө
M
E
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电场强度与电势差的关系另一表达式
U
（1）E
d
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课堂小结
单位：N/C或V/m
1 V/m＝1 J/(C·m)＝1N·m/(C·m)＝1 N/C
（2）适用条件：匀强电场；不过这一比值在非匀强电场中也有意义，
d
距离。如果某两点在同一等势面，则沿电场强度方向的距离为0，无论电场
强度大小，则电势差都为0，A错误；
B.根据 E
U
得 U Ed 公式中的d为匀强电场中沿电场强度方向的距离。不
d
是“两点间的距离”，B错误；
C.根据 E
U
得 U Ed 匀强电场中E处处相同，沿着电场线方向，任何相同
d
距离即d相同，所以电势降低必定相等，C正确；
电场线密，AB段场强较大，根据公式 U Ed 可知，A、B间电势
差 U AB ，大于B、C间电势差 U BC ，即 A B B C，
得到 B
A C
故选：B。
2
62

4V ，故B正确，ACD错误。
2
PART 05
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A.电场强度越大，则任意两点间的电势差也越大
B.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积
C.沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等
D.电势降低的方向必定是电场强度的方向
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答案：C
U
解析：A.根据 E 得 U Ed 公式中的d为匀强电场中沿电场强度方向的
3.知道电场强度另一个单位“V/m”的物理意义
PART 02
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=


电势
= −
电势差
=
电场力


？
电场强度
电场力的功
电场力做功
与路径无关
课堂小结

电势能
= −

小试牛刀

=


PART 03
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有正负，但正负不代表方向
①匀强电场中电势差与电场强度的关系
（1）关系式：U AB Ed
（2） E U AB
d
V
J
Nm
N
1 1
1
1
m
Cm
Cm
C
感谢观看
E
d
A q
B
那么，在这一过程电场力做了多
少功？有几种表示方法？
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课堂小结
方法1：根据静电力做功与电势差的关系来计算功：W=qUAB ①
方法2：根据q 所受的静电力来计算功：在匀强电场中静电力 F是
恒力 F＝ qE 它所做的功为：W＝Fd＝qEd ②
比较功的两个计算结果①和②，得到UAB ＝ Ed
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课堂小结
U AB
思考讨论2：有同学认为:“根据 E
，若A、B两点在d匀强电
d
场的同一等势面上，由于 U AB 0 ，故电场强度为零” 。谈一下
你的看法。
提示：该同学分析错误，当A、B在匀强电场同一等势面上时，两
U AB
点沿电场方向距离d=0。无法用 E
直接计算电场强度，E不
d
等于零。
D.电势降低最快的方向才是电场强度的方向，D错误；
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2.下列说法中正确的是( C )
A. E U 适用于任何电场
d
B. E k kQ 适用于匀强电场
r2
C. E F 适用于任何电场
q
D.E是矢量，由 U Ed 可知，U也是矢量
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学习目标
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课堂小结
思考：电场强度大的地方电势是否一定高呢？反之又如何呢？
ห้องสมุดไป่ตู้
A
B
C
D
EA>EB ,φA>φB
EC>ED ,φC<φD
结论1: E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小)
学习目标
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课堂小结
思考：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之如何呢？
取
无
穷
远
处
为
零
电
势
点
o
O点：E=0，φ ≠0
o
O点：φ =0，E ≠0
结论2: E为零处,φ不一定为零;φ为零处E不一定为零
电势与电场强度间并无必然关系
场
强
E
与
φ
无
直
接
关
系
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电势差与电场强度的关系
思考讨论：如图在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷
由A点移动到B点，已知A、B之间的电势差UAB，A、B之间的距离为d
它表示两点间的平均电场强度。
（3）上式不是U=Ed简单的变形，这一变形有丰富的物理内涵。物理
意义是在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点
沿电场强度方向的距离之比。也就是说，电场强度在数值上等于沿电
场方向单位距离上降低的电势。
学习目标
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思考讨论1：为什么电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的
学习目标
公式

=


= 2


=

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公式含义
课堂小结
适用范围
电场强度的定义式
任意电场
真空中点电荷电场
的场强计算公式
真空中静止
点电荷电场
匀强电场的场强的计
算公式(为沿场强方
向的距离)
匀强电场
PART 04
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学习目标
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课堂小结
1.关于匀强电场中电场强度和电势差的关系，正确的是( C )
第十章
第三节
静电场中的能量
电势差与电场强度的关系
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
/
目
录
1.
PART 01
学习目标
学习目标
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课堂小结
学习目标
1.经历探究匀强电场中电势差与电场强度的定量关系的过程，
理解关系式的意义
2.能够熟练应用 U=Ed 解决有关问题
个等势面，已知这三个圆的半径之差相等。A、C两个等势
面电势分别为 A 6V 和 C 2V，则中间B等势面的电势( B
)
A.一定等于4 V
B.一定低于4 V
C.一定高于4 V
D.无法确定
学习目标
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课堂小结
答案：B
解析：电场线与等势面互相垂直，由图看出，AB段电场线比BC段
如果不考虑UAB的正负，把UAB的下标去掉(理解为两点间电压，用
U表示)，故有U= Ed。
学习目标
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匀强电场中电势差与电场强度的关系

1．关系式： ＝Ed或E＝

课堂小结
如果 A、B 两点不在
同一条电场线上，还
能得出以上结论吗？
试着进行论证
(注：公式中d是两点沿电场方向距离)
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课堂小结
答案：C
解析：A. E U 只适用于匀强电场，A错误；
d
B. E k kQ
适用于真空中的点电荷形成的电场，B错误；
r2
C. E F 适用于任何电场，C正确；
q
D.E是矢量，U是标量，D错误。
学习目标
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课堂小结
3.如图所示，A、B、C三个同心圆是同一个点电荷周围的三
地方等势线也稀疏？
U
参考答案：由 E 知两相邻等势线之间的电势差 U 相同时，
d
电场强度 E 越大的地方，两相邻等势线之间的距离 d 越小，电场
强度 E 越小的地方，两相邻等势线之间的距离 d 越大，这就是电
场线较密的地方等势线也较密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏
的原因。
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