高中物理 第1章 第6节 电势差与电场强度的关系课件 新人教版选修3-1

们可以设想，AB 段的场强要比 BC 段的场强大，因而，UAB＝E1·AB，
栏
UBC＝E2·BC，UAB＞UBC.这里的 E1、E2 分别指 AB 段、BC 段场强
目
链
的平均值．
接
(3)场强的方向就是电势降低最快的方向．
只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降
低最快的方向为电场强度的方向．但是，电势降落的方向不一定是电
栏
目
2．对 UAB＝Ed 的理解：
链
接
(1)公式 UAB＝Ed 中 d 必须是沿场强方向的距离，即为电场中该
两点所在的等势面的垂直距离．
完整版ppt
3
(2)公式 U＝Ed 仅适用于匀强电场中的计算，在非匀强电场中
只能用于定性地判定两点间电势差的大小．例如右图是一非匀强电
场，某一电场线上 A、B、C 三点 AB＝BC，比较 UAB 和 UBC 的大小．我
物理含义
引入过程
适用范围
F ∝ q, 与F、
E＝
是电场强度 的定义式
q无关，是反ຫໍສະໝຸດ Baidu适用于一切 映某点电场 电场
的性质
是真空中点 由E＝
在真空中，
E＝ 电荷场强的 和库仑定律 场源电荷Q是
决定式
导出
点电荷
E＝
是匀强电场 中场强的决 定式
由F＝qE和W ＝qU导出
匀强电场
完整版ppt
栏 目 链 接
8
2．下列关于电场强度的两个表达式 E＝Fq和 E＝kQr2的叙述，不 正确的是(A)
A．E＝Fq是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的力， q 是产生电场的电荷的电荷量
B．E＝Fq是电场强度的定义式，F 是放入电场中电荷所受的电场 力，q 是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场
C．E＝kQr2是点电荷场强的计算式，Q 是产生电场的电荷的电荷 量，它不适用于匀强电场
D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式 F＝kQr1Q2 2，式 E＝kQr22是点电荷 Q2 产生的电场在点电荷 Q1 处的场强大小，而 E＝ kQr21是点电荷 Q1 产生的电场完在整Q版2 处pp场t 强的大小．
栏 目 链 接
9
题型一 公式E＝Ud的应用
如图所示是匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两
点间距离为2 cm，A和P点间的距离为1.5 cm，则该电场的场强E和P 栏
目
点的电势φP分别为多大？
链
接
完整版ppt
10
【审题指导】从“匀强电场中电势均匀降落”入手求得电势，
用公式E＝Ud 计算场强，注意d是两等势面的垂直距离．
－5 N，方向竖直向上，所以所加外力方向竖直向下，大小等于电场 栏
目
力的大小；外力做功W＝F·s＝10－5×0.1 J＝10－6 J.
链
接
完整版ppt
13
题型二 电势的推断
图中A、B、C、D是匀强电场里一正方形的四个顶点．已知
A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，求
场强度的方向．
完整版ppt
4
3．电势差与电场强度的对比分析.
物理量 电势差
电场强度
定义 电场中两点电势的差值
放入电场中某一点的电荷受到 的电场力与它的电荷量的比值
定义式 UAB＝φA－φB
大小
数值上等于单位正电荷从一点 移动到另一点时，电场力做的 功
方向 标量，无方向
意义 描述电场能性质的物理量
E＝
栏
目
数值上等于单位电荷受到的电 链
场力
接
正电荷的受力方向 描述电场力性质的物理量
联系 UAB＝Ed(适用于匀强电场，d为A、B两点沿电场方向的距离)
完整版ppt
5
►尝试应用
1．匀强电场中，将一电荷量为 2×10－5 C 的负电荷由 A 点移到
B 点，其电势能增加了 0.1 J，已知 A、B 两点间距为 2 cm，两点连
－ 6 C的点电荷从a点匀速移动到b点，ab＝0.3 m，不计重力， 则下
列说法正确的是(AD)
栏
目
链
接
A．所加外力大小为10－5 N
B．所加外力方向竖直向上
C．所加外力的方向垂直ab斜向下方
D．外力做的功是10－6 J 完整版ppt
12
解析：场强E＝Ud ＝10 V/m，点电荷受力F＝Eq＝10×10－6＝10
解析：匀强电场中电势均匀降落，根据U＝Ed可求得φP＝
1 4
φA
栏
＝－2.5 V，
目 链
E＝LsiUn B6C0°＝2×101－02×
3 2
V/m＝1
000 3
3
V/m.
接
答案：1
000 3
3 V/m
－2.5 V
完整版ppt
11
►变式训练
1．(多选)如图所示，水平虚线表示匀强电场中的两等势面，电
势分别为－2 V和－3 V，两等势面相距0.1 m，将一带电荷量为－10
线与电场方向成 60°角，如图所示，问：
栏
(1)在电荷由 A 移到 B 的过程中，电场力做了多少功？
目
(2)A、B 两点间的电势差为多少？
链 接
(3)该匀强电场的电场强度为多大？
完整版ppt
6
解析：(1)由题意根据电场力做功与电势能的关系 WAB＝EpA－
EpB＝－ΔEp 得，
WAB＝－ΔEp＝－0.1 J, 即电场力做了－0.1 J 的功．
栏 目
D的电势φD.
链 接
完整版ppt
14
第6节 电势差与电场强度的关系
完整版ppt
1
学习 目标
1．知道在匀强电场中电势差与电场强度的定
量关系，掌握表达两者关系的公式．
栏
目
链
2．知道电场强度另一个单位“伏特每米”的
接
物理意义．
完整版ppt
2
知识点一 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电场强度与这两点沿电场方
向的距离的乘积，即 UAB＝Ed.
栏
(2)由 W＝qU 可求 AB 间的电势差 UAB＝WqAB＝5×103 V.
目 链
接
(3)由 E＝Ud得，E＝dcoUsA6B0°＝5×105 V/m 即电场强度为
5×105 V/m.
答案：(1)－0.1 J (2)5×103 V (3)5×105 V/m
完整版ppt
7
知识点二 电场强度的三个公式