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
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高中物理 第1章 6电势差与电场强度的关系课件 新人教版选修3-1
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公式E＝UdAB的意义
[先填空] 1．意义：在匀强电场中，电场强度等于两点 电势差 与两 点沿 电场 方向距离的比值． 2．E的另一表述：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)电场强度的单位： N/C 或 V/m .
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6
[再思考]
1．根据E＝
U d
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7
[后判断] (1)在匀强电场中沿电场线方向，电势降的最快．(√) (2)公式E＝Ud 用于任何电场．(×) (3)匀强电场中E与电势差及两点间距无关．(√)．
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8
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表 格中
问题1 问题2 问题3 问题4
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学生分组探究一 对关系式 UAB＝Ed 和 E＝UdAB的理解(深化理解)
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(3)电势相等的地方电场强度不一定相等．如在等量的异种 电荷的电场中，两电荷连线的中垂面是一个等势面，但场强不 相等．
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第3步 例证——典例印证，思维深化
如图1－6－4所示，A、B两平行金属板间的匀强电
场的场强E＝2×105 V/m，方向如图所示．电场中a、b两点相距
10 cm，ab连线与电场线成60°角，a点距A板2 cm，b点距B板3
(2)据动能定理得 WF＋W电＝0，
所以WF＝－W电＝－qUba＝qUab＝1×10－7×1×104
J＝
1×10－3 J.
【答案】 (1)4×103 V 1×104 V 2×104 V
(2)1×10－3 J
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29
匀强电场问题总结 1．UAB＝Ed或E＝UdAB，可用于确定电势差或场强． 2．Ep＝qφ，用于确定某点电势能，在φ＝0处，Ep＝0. 3．在电场中移动电荷，电场力做功WAB＝qUAB，知道了 WAB和q便可推知电场中一些点的电势关系．
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
物理选修3-1人教版1.6 电势差与电场强度的关系 (共52张PPT)(优质版)
电势差为U.将试探电荷+q从d点移动到e点的过程中：
A.电场力做功qU
B.克服电场力做功qU
C.电场力做功小于qU a b c
de
D.电场力做功大于qU
1.如图所示，a、b、c、d、e五点在一条直线上，b、c两
点间的距离等于d、e两点间的距离.在a点固定放置一个
点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中，b、c两点的
①公式，它是任意电场场强的定义式和度量
EF q
①
式，不是E的决定式，E由电场自身决定， 式中q是试探电荷的电量，F是试探电荷在电
场中所受的力，公式明确表述了度量电场强
度及方向的方法
E
k
Q r2
②
EU ③ d
②是真空中点电荷产生的电场场强决定式和 函数式，式中Q是场源电荷的电量，公式明 确表述了点电荷电场的场强由哪些因素决 定，是怎样的函数关系.
A.a点的场强一定大于b点的场强 全面分析问题(六种常见电场)
B.a点的电势一定高于b点的电势
C.a、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点场强)
D.a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意 路径移到b点的过程中电场力所做的功.
1．如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线
上的a、 b两点相距为d，则：
3.由于公式既含有矢量E，有含有标量U和d， 因此应带绝对值进行计算，场强的方向及电 势的高低另行判断.
2．如图所示，匀强电场中A、B 两点相距2cm ,已知
A、B两点电势分别为500V和200V,α=600.求： ⑴.电场强度大小.⑵.将q= 2×10－9C 的负电荷
3
从B移到A时,电场力做多少功,是正功还是负功？
人教版物理选修3-1 第一章 第六节 《电势差与电场强度的关系》(共14张PPT)(完美版下载)
D
分析：因为B、C两点的电势
相等,故BC为一等势面,所以
A、D也在一等势面上，
ΦD=12V
B
C
变化1.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V. 变化2.若Φc=0,其它条件不变，则ΦD=____V.
A 12V
D ?V
P
E
B 3V
C -6V
因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势
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。
2. 公式
3. 数值 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。 4. 方向
电场强度的方向就是电势降低最快的方 向。只有沿电场强度方向，单位长度上的电 势差才最大，也就是电势降低最快。注意电 势下降的方向不一定是电场强度的方向。 5. 单位
c●
E ●
●
B. Ea＞Eb＞Ec
C.φa－φb=φb－φc D. Ea=Eb=Ec
2、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°角时， 则A、B两点的电势差是___1_5____V；
1.6 电势差和电场强度的关系
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
.O
.O
二、匀强电场中电势差和电场强度的关系
若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电
高中物理第一章第六节电势差与电场强度的关系课件新人教版选修3-1
电势差与电场强度的关系
电场的两大性质：
电场的两大性质：
①力的性质：
②能的性质：
电场的两大性质：
①力的性质： 由电场强度E 精确描述 可用电场线形象表示
②能的性质：
电场的两大性质：
①力的性质： 由电场强度E 精确描述 可用电场线形象表示
②能的性质：
由电势、电势差U精确描述 可用等势面形象表示
O
O
对O点：E=0，≠0 对O点：=0，E≠0 E为零不一定为零，为零E不一定为零。
二、电势差功： 电场力做功：
A
E B
二、电势差与电场强度的关系
如图所示，在匀强电场 中，把电荷q从A移到B 电场力做功： W qU AB 电场力做功：
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。
【说明】
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。
【说明】
①只适用于匀强电场；对于非匀强电场， 可做定性判断。
二、电势差与电场强度的关系
O
O
一、电势与电场强度的关系
问题2：(若规定无穷远处为零电势点)电场强度为 零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
O
O
对O点：E=0，≠0
一、电势与电场强度的关系
问题2：(若规定无穷远处为零电势点)电场强度为 零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
O
O
对O点：E=0，≠0
对O点：=0，E≠0
一、电势与电场强度的关系
二、电势差与电场强度的关系
U 由 UEd E d 这个式子表示在匀强电场中，场强在数值上 等于沿场强方向每单位距离上的电势差. 由此式可推出E的单位为V/m （1 V/m=1 N/C ）
电场的两大性质：
电场的两大性质：
①力的性质：
②能的性质：
电场的两大性质：
①力的性质： 由电场强度E 精确描述 可用电场线形象表示
②能的性质：
电场的两大性质：
①力的性质： 由电场强度E 精确描述 可用电场线形象表示
②能的性质：
由电势、电势差U精确描述 可用等势面形象表示
O
O
对O点：E=0，≠0 对O点：=0，E≠0 E为零不一定为零，为零E不一定为零。
二、电势差功： 电场力做功：
A
E B
二、电势差与电场强度的关系
如图所示，在匀强电场 中，把电荷q从A移到B 电场力做功： W qU AB 电场力做功：
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。
【说明】
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。
【说明】
①只适用于匀强电场；对于非匀强电场， 可做定性判断。
二、电势差与电场强度的关系
O
O
一、电势与电场强度的关系
问题2：(若规定无穷远处为零电势点)电场强度为 零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
O
O
对O点：E=0，≠0
一、电势与电场强度的关系
问题2：(若规定无穷远处为零电势点)电场强度为 零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
O
O
对O点：E=0，≠0
对O点：=0，E≠0
一、电势与电场强度的关系
二、电势差与电场强度的关系
U 由 UEd E d 这个式子表示在匀强电场中，场强在数值上 等于沿场强方向每单位距离上的电势差. 由此式可推出E的单位为V/m （1 V/m=1 N/C ）
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
(2)据 U＝Ed 可以得出结论：匀强电场中电势差与 d 成正 比，但不能由 E＝Ud 而说 E 与 d 成反比。
• (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__。
• (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__。
高中物理 1.5-1.6电势差与电场强度的关系课件 新人教版选修3-1
6.0×10－9 －q
J
<0；UN∞＝φN
－φ∞＝φN－0＝
7.0×10－9 J －q
，φN＝－
7.0×10－9 J q
<0。所以
φN<φM<0，选项C正确。
[完美答案] C
对电势差定义式 UAB＝WqAB的理解
(1)UAB＝
WAB q
是电
势
差
的
定义
式
，
电
势
差
的大
小
并
不
是由
WAB、q 的大小决定的，而是由电场本身及两点的位置决定的。
二、电势差与静电力做功的关系 1. 静电力做功与电势差的关系 (1)关系：UAB＝WqAB。 (2)关系式推导：
2. 结论 静电力做功与路径无关，只与初、末位置的电势差有关。
判一判 (1)WAB＞0说明电荷从A点移到B点的过程中静电 力做正功。( )
(2)UAB＞0说明从A到B电势升高。( ) (3)WAB越大，UAB越大，UAB与WAB成正比。( ) 提示：(1)对；WAB＞0说明静电力做正功。 (2)错；UAB＝φA－φB，UAB＞0，则φA＞φB。 (3)错；UAB由电场本身决定，不随WAB的变化而变化。
解答该题的关键是明确以下两种关系： 1. 电势差与电势的关系式：________； 提示：UAB＝φA－φB 2. 电势差与电场力做功的关系式：________。 提示：UAB＝WqAB
[规范解答] 题中电势零点为无限远处，即φ∞＝0，则U∞M
＝φ∞－φM＝0－φM＝
6.0×10－9 q
J，φM＝
02 课堂合作探究
考点一 电势差的理解 探究导引 电势具有相对性，电势差也具有相对性吗？ 思考：
高中物理 第一章 第6节 电势差与电场强度的关系课件
(5)在匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强与这两
点间距离的乘积。
(×)
2．合作探究——议一议 (1)匀强电场中，在同一方向上经过相同的距离，电势差相等，
该结论在非匀强电场中成立吗？ 提示：不成立。根据表达式U＝Ed，同一方向上相同的 距离表明d相同，如果电势差U相等，则要求电场强度E 不变，即在匀强电场中该结论才成立。 (2)为何说电场强度的两个单位N/C与V/m是相同的？ 提示：1 V/m＝1 J/(C·m)＝1 (N·m)/(C·m)＝1 N/C。
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，电场强度与电势差U成正比。 (×)
(2)电场线的方向就是电势逐渐降落的方向。
(× )
(3)E＝Fq 与E＝kQr2中的q和Q表示相同的含义。
(× )
(4)沿电场线方向任意相同距离上的电势差必相等。 (× )
真空中点电荷形 成的电场
Q为场源电荷的电量，E表示跟 点电荷相距r处的某点的场强
E＝Ud
匀强电场
U为沿电场线方向上相距为d的两 点间的电势差
2．关于电场强度与电势的理解 (1)电场强度为零的地方电势不一定为零，如等量同 种点电荷连线的中点；电势为零的地方电场强度也不一 定为零，如等量异种点电荷连线的中点。 (2)电场强度相等的地方电势不一定相等，如匀强电 场；电势相等的地方电场强度不一定相等，如点电荷周 围的等势面。
2.如图所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两
等势面间距离为5 cm，电势差为25 V，在电场
中P点固定放置电量为5×10－9 C的负点电荷，
此时电场中有一点场强为零，此点在P点的
2014版高中物理 1-6电势差与电场强度的关系课件 新人教版选修3-1
【提示】 1 V/m＝1 J/C· m＝1 N· m/C· m＝1 N/C.
U 对公式U＝Ed和E＝ d 的进一步理解
【问题导思】 1．电场中A、B两点的电势差UAB跟距离d成正比吗？ 2．在匀强电场中，沿哪个方向电势降低得最快？
1．关系式表明了电场强度与电势差的关系 U (1)大小关系：由E＝ 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． (2)方向关系：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的 方向． (3)物理意义：电场强度是电势差对空间位置的变化率，反 映了电势随空间变化的快慢．
图1－6－6
(1)该电荷在A点所受的静电力； (2)该电荷在A点所具有的电势能和A点的电势； (3)若该电荷由A点运动到B点，静电力做多少功，是正功还 是负功？
【d 或UAB＝Ed可确定匀强电场的场强
【规范解答】
(1)平行金属板间为匀强电场，且方向竖直
图教1－6－2
【解析】
正电荷逆着电场线方向移动，电场力做负功，电
势能增加，直至为零，且平行板间电势均匀降落，则电势能均匀 变化．故选项C正确．
【答案】 C
3．如图教1－6－3所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定 在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行．一电荷量为＋ q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若 小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿 水平方向无力的作用，试计算：
【提示】
设AB长为l，将AB在电场方向投影，则d＝lcos
θ，UAB＝Elcos θ.
电场强度E的另一种表述
1.基本知识 (1)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． U (2)公式：E＝ d . (3)意义：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．
U 对公式U＝Ed和E＝ d 的进一步理解
【问题导思】 1．电场中A、B两点的电势差UAB跟距离d成正比吗？ 2．在匀强电场中，沿哪个方向电势降低得最快？
1．关系式表明了电场强度与电势差的关系 U (1)大小关系：由E＝ 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． (2)方向关系：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的 方向． (3)物理意义：电场强度是电势差对空间位置的变化率，反 映了电势随空间变化的快慢．
图1－6－6
(1)该电荷在A点所受的静电力； (2)该电荷在A点所具有的电势能和A点的电势； (3)若该电荷由A点运动到B点，静电力做多少功，是正功还 是负功？
【d 或UAB＝Ed可确定匀强电场的场强
【规范解答】
(1)平行金属板间为匀强电场，且方向竖直
图教1－6－2
【解析】
正电荷逆着电场线方向移动，电场力做负功，电
势能增加，直至为零，且平行板间电势均匀降落，则电势能均匀 变化．故选项C正确．
【答案】 C
3．如图教1－6－3所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定 在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行．一电荷量为＋ q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若 小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿 水平方向无力的作用，试计算：
【提示】
设AB长为l，将AB在电场方向投影，则d＝lcos
θ，UAB＝Elcos θ.
电场强度E的另一种表述
1.基本知识 (1)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． U (2)公式：E＝ d . (3)意义：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．
第一章 第6节《电势差与电场强度的关系》课件(选修3-1)
[特别提醒] 虽然 U＝Ed 仅适用于匀强电场，但对于非匀 强电场，可以用它来解释等差等势面的疏密与电场强度大小的 关系，当 U 一定时，E 越大，则 d 越小，即电场强度越大，等 差等势面越密。
1.如图 1－6－2 所示， 在电场强度 E＝4.0×103 N/C 的匀强电场 中有相距 5.0 cm 的 A、B 两点，两点连线与电场强度方向成 30° 角，求 A、B 两点间的电势差。
(1)连接 AC，并作出 AC 的中点 O； (2)再作出 AO 的中点 O′； (3)连接 O′B； (4)过 A 点作直线 O′B 的垂线 AD，电场 E 的方向由 A→D。
[答案] 见解析
在匀强电场中，电场线是一簇相互平行的直线，等势 面也相互平行且电场线垂直于等势面，根据在匀强电场中沿 任意方向电势均匀降落来确定电场方向。
2.如图 1－6－3 所示，A、B、C、D 是匀强电场中一正方形的 四个顶点。已知 A、B、C 三点的电势分别为 点的电势 φD＝ 。
图 1－6－3
解析：由匀强电场中电势差公式得： φA－φD＝φB－φC 解得：φD＝9 V。
答案： 9 V
(1)由公式 UAB＝Ed 得 E＝ (3)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。 (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 电势 。
[重点诠释] 1.电场强度三个公式的区别 区别 公式 物理含义 引入过程 适用范围
F E＝ q
F F∝q，q 与 F、q 无 电场强度 适用于一切 的定义式 关，反映某点电场 电场 的性质
(3)在应用时，我们更多地把公式 UAB＝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 UAB＝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。
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；
高二物理人教版选修31课件第一章第6节电势差与电场强度的关系
答案：B
4.[多选]如图所示，匀强电场中某电场线上的两 点 A、B 相距 0.2 m。正点电荷 q＝10－6 C 从 A 移到 B，静电力做功为 2×10－6 J，则( )
A．该电场的场强为 10 V/m B．该电场的方向由 A 向 B C．A、B 间的电势差为 10 V D．B 点的电势比 A 点的高
A．3×108 V
B．3×106 V
C．3×104 V
D．3×10－5 V
解析：将空气中的电场视为匀强电场，由 U＝Ed，可
得 U＝3×108 V，A 正确。
答案：A
二、公式 E＝UdAB的意义┄┄┄┄┄┄┄┄②
1．意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点 间的 电势差 与这两点 沿电场方向 的距离的比值。
如图所示，作图步骤如下：
①连接 AC，并作出 AC 的中点 O； ②再作出 AO 的中点 O′； ③连接 O′B； ④过 A 点作直线 O′B 的垂线 AD，电场 E 的 方向为由 A→D。 [答案] 见解析图
[点评] 画匀强电场中的等势面或电场线的技巧 在已知匀强电场中几点的电势时，如果要求电场 中某点的电势(或画等势面或画电场线)可先找出电势 差最大的两点，然后将两点连线，再采用“等分法” 在电场中找到与待求点电势相等的等势点，从而画出 等势线，最后利用电场线与等势线垂直的特点画出电 场线，由电势的高低判断场强的方向。
2．电场强度的另一种V表/m述：电场强度在数值上等于 沿 匀强电场 方向每单位距离上降低的 电势 。
3．场强的另一个单位：由 E＝UdAB可导出场强的另一
个单位，即 伏特每米 ，符号为V/m 。1
＝1 N/C。
[说明] 电场强度的三个计算式的比较
公式 适用范围
4.[多选]如图所示，匀强电场中某电场线上的两 点 A、B 相距 0.2 m。正点电荷 q＝10－6 C 从 A 移到 B，静电力做功为 2×10－6 J，则( )
A．该电场的场强为 10 V/m B．该电场的方向由 A 向 B C．A、B 间的电势差为 10 V D．B 点的电势比 A 点的高
A．3×108 V
B．3×106 V
C．3×104 V
D．3×10－5 V
解析：将空气中的电场视为匀强电场，由 U＝Ed，可
得 U＝3×108 V，A 正确。
答案：A
二、公式 E＝UdAB的意义┄┄┄┄┄┄┄┄②
1．意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点 间的 电势差 与这两点 沿电场方向 的距离的比值。
如图所示，作图步骤如下：
①连接 AC，并作出 AC 的中点 O； ②再作出 AO 的中点 O′； ③连接 O′B； ④过 A 点作直线 O′B 的垂线 AD，电场 E 的 方向为由 A→D。 [答案] 见解析图
[点评] 画匀强电场中的等势面或电场线的技巧 在已知匀强电场中几点的电势时，如果要求电场 中某点的电势(或画等势面或画电场线)可先找出电势 差最大的两点，然后将两点连线，再采用“等分法” 在电场中找到与待求点电势相等的等势点，从而画出 等势线，最后利用电场线与等势线垂直的特点画出电 场线，由电势的高低判断场强的方向。
2．电场强度的另一种V表/m述：电场强度在数值上等于 沿 匀强电场 方向每单位距离上降低的 电势 。
3．场强的另一个单位：由 E＝UdAB可导出场强的另一
个单位，即 伏特每米 ，符号为V/m 。1
＝1 N/C。
[说明] 电场强度的三个计算式的比较
公式 适用范围
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15张PPT)
C
３．图为正点电荷周围等势面的分布，人们作图 时习惯让两个相邻的等势面间电势差相等，为什 么等差等势面间距不相等呢？
电场线越密，等差等势面
+
间距越小，电场越强。
1、电势差和电场强度的区别:
物理量 物理意义 物理公式 量 性 单位
电场 描述电场 强度 力的特征
E=F/q
矢量 V/m
电势差
描述电场 能的特征
由Ｕ＝Ｅｄ变形得： E U d
综上可得，电场强度的另一种表述为： 电场强度的方向是电势降落最快的方向；其大小 反映了电势对空间位置的变化率。
１．场强的单位：１Ｎ／Ｃ＝１V/m 定义式 Ｅ＝Ｆ／ｑ
匀强电场 Ｅ＝Ｕ／ｄ
２．沿电场线方向电势降低，那么，电势降落 的方向一定是电场线的方向吗？
B DE
A+q
θ3 A +q qE C
两个重要结论
1.在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均匀的 （电势等分规律）。 2.在匀强电场中，相互平行且相等的线段两端点的电势 差相等。
Uab=Udc或Uad=Ubc 得:φc=8V
【应用】在匀强电场中求某点电势，找等势点， 画等势面，定电场线，求解电场强度等。
练习：图中A、B、C为匀强电场中的三点， 已知φA=12V，φB=6V，φC= - 6V，试在方框中 作出该电场线的分布示意图
B
C
电场中，“d”非常非常小时的狭小
空间可近似认为是匀强电场，关系式
不能用于定量计算，但可以用于定性
判断。
ｂ．Ｕ＝Ｅｄ计算结果为沿匀强电场
方向两点间电势差或任意两点间电势
B
差的绝对值，也称为电压。
2
1
E
ｃ. “d”为匀强电场中任意两点间 距离沿场强方向的投影长度，或也可 以理解为两点各自所在等势面之间的 距离。
高中物理选修3-1 1.6电势差与电场强度的关系(共23张PPT)(1)(完美版下载)
在B、C连线上取一点D，使φD =φA，令
D到B的距离为d1，B到C的距离为d, B
B
U BC Ed cos 8V
U BD Ed1 cos 4V
d1
1 2
d
A
A
C
C
所以D在BC的中点。连接A、D，画通过A点的 且垂直AD向下的直线，即为通过A点的电场线。
7.如图所示，在竖直方向的匀强电场中， 质量为m、带电荷量为-q的质点p，沿AB斜向 下运动，直线AB与竖直方向的夹角为θ，若AB 的长度为L，则AB两点间的电势差为多大？
静电力做功分析：
匀强电场的电场强度为E, 电荷q从A移动到B静电力做的
BE
功W与A、B两点的电势差UAB
L
的关系为
W=qUAB
A θq
d
（UAB方向：沿电场线方向）
我们也可以从q所受的静电力来计算功。 这个力是
F=qEcosθ
因为匀强电场中电场强度处处相等，所以 q受的电场力是一个恒力，它做的功为
2.过程与方法
√ 电势差与电场强度的关系公式的两个推导 过程：沿电场线方向和不沿电场线方向同样适 用。
3.情感态度与价值观
√ 从利用电势和电势能的关系直接求功，分 析受力再求做功两个角度思考问题，寻找简便 方法求做功。
教学重难点
教学重点： 电势差与电场强度的关系
公式推导 适用条件
教学难点： 公式运用
导入新课
点电荷的 电场线呈 向外辐射
状
等势面就像水波
一样，逐渐向外扩散， 两者之间是否存在某 种联系呢？
第一章 静电场
1.6 电势差与电场强度的关系
教学目标
1. 知识与能力
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－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
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
－ 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
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 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)
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
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
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
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．
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
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
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
(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
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．