第一章第六节电势差与电场强度的关系

第六节 电势差与电场强度的关系 [学习目标] 1.掌握电势差与电场强度的关系． 2.能利用电势差与电场强度的关系解决实际问题．

, [学生用书P 22])

匀强电场中电势差与电场强度的关系

(阅读教材第6节全文)

1．关系式

U AB ＝Ed 或E ＝U AB d

． 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

(1)匀强电场．

(2)d 是两点沿电场方向的距离．

4．E ＝U AB d

的意义 在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值．

5．电场强度的另一种表述：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．

6．场强的另一个单位：由E ＝U AB d

可导出场强的另一个单位，即伏每米，符号为V/m.1 V/m ＝1 N/C.

拓展延伸►———————————————————(解疑难)

1．关系式表明了电场强度与电势差的关系

(1)大小关系：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，即电势随空间位置变化越快，电场强度越强．

(2)方向关系：电场强度的方向就是电势降低最快的方向．

2．在应用时，可把U AB ＝Ed 简化为U ＝Ed ，即只是把两点间的电势差大小、场强大小通过公式联系起来，至于电势差的正负、电场强度的方向再根据题意另作判断．

(1)公式U ＝Ed 适用于所有电场．( )

(2)由U ＝Ed 可知，匀强电场中两点的电势差与这两点的距离成正比．( )

(3)匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值．( )

(4)只有沿电场线方向，电势才降低．( )

(5)沿电场线方向电势降落得最快．( )

提示：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√

对电势差和电场强度关系的理解

[学生用书P 23]

在匀强电场中求解电势差、电势、电势能等综合问题时，由于涉及公式较多，因此选择公式时应明确：

1．U AB ＝Ed 或E ＝U AB d

可用于确定电势差或场强； 2．U AB ＝φA －φB 可用于确定某点电势；若φB ＝0，则φA ＝U AB ；

3．E p ＝qφ用于确定某点电势能，在φ＝0处，E p ＝0；

4．W AB ＝qU AB 或U AB ＝W AB q

用于确定电场力对移动电荷做功或电场中两点的电势差，但需注意各量正负号的意义．

——————————(自选例题，启迪思维)

1.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 ．问：

(1)两板间的场强是多大？

(2)电场中有P 1和P 2两点，P 1点离A 板0.5 cm ，P 2点离B 板也是

0.5 cm ，P 1和P 2两点间的电势差多大？

(3)若(2)中B 板接地，P 1和P 2两点的电势各是多少伏？

[思路探究] (1)P 1、P 2两点间沿电场线方向的距离多大？

(2)若B 板接地，P 1与B 板的电势差与P 1的电势相等吗？

[解析] (1)两板间是匀强电场，由U ＝Ed 可得两板间的场强E ＝U d ＝60 V 5×10－2 m

＝1.2×103 V/m.

(2)P 1、P 2两点间沿场强方向的距离：d ′＝4 cm

所以UP 1P 2＝Ed ′＝1.2×103×4×10－2 V ＝48 V.