电势差及电场强度的关系

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章,静电场,第六节,电势差与电场强度的关系,教学目标,（一）知识与技能,掌握电势差与电场强度的关系,过程与方法,通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系,情感态度与价值观,习感知科学的价值和应用,培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念,重点：,匀强电场中电势差与电场强度的关系,难点：,电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。,电场的两大性质：,力的性质：,能的性质：,由电场强度描述,可用电场线形象表示,由电势、电势差描述,可用等势面形象表示,一、探究电势与电场强度的关系,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,一定高,E,大处,一定低,E,大处,不一定高；,高处,E,不一定大,一、探究电势与电场强度的关系,E,大处,不一定高；,高处,E,也不一定大,问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,（若规定无穷远处为零电势点）,.,O,对O点：E=0，,0,.,O,对O点：,=0，E 0,E,为零处,不一定为零，,为零处,E,不一定为零,二、电势差与电场强度的关系,E,.,B,若用,d,表示,A,、,B,沿场强方向上的距离，,则：,说明：,只适用于匀强电场,d,：沿场强方向的距离,.,N,60,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？,E,M,.,.,N,解：,根据 ，得：,：由 表明：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.,电场强度的方向是电势降低最快的方向.,证明1V/m=1N/C,-=-=,-=-,1伏,1米,U=W/q,1焦,/,库,1米,W=FS,1牛米,1库米,1牛,1库,例2、两块相同的金属板A、B水平地平行放置，两板的正对面相距30cm，A、B板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为60V，如图所示，求：,（1）两板间电场的场强的大小和方向。,（2）若A板接地，则B板电势为多大？,（3）若C点离A板的距离10cm,D点离B板的距离为15cm,则C、D两点间的电势差为多少,A,B,.,.D,答：略,1、如图，,a,、,b,、,c,是一条电场线上的三个点，电场线的方向由,a,到,c,a,、,b,间的距离等于,b,、,c,间的距离。用,a,、,b,、,c,和,Ea,、,Eb,、,Ec,分别表示,a,、,b,、,c,三点的电势和场强。下列哪个正确？,A.,a,b,c,B.,Ea,Eb,Ec,C.,a,b,=,b,c,D.,Ea,=E,b,=E,c,课堂练习：,a b c E,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_ 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_V；若,A,、,B,两点连线与电场方向垂直时，则,A,、,B,两点的电势差是_V。,30,15,0,、如图所示，两块相对的平行金属板、与电池相连接，板接地，在距两板等远的一点固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则（）,、点电荷受到的电场力减小,、点电荷受到的电场力增大,、点电荷的电势能减小,、点电荷的电势能保持不变,.,例题：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为,A,=12V,B,=3v,c=3v.由此可知D点电势,D,=_V.,A,B,C,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，,D,=12V,变化1.若c=-6v,其它条件不变，则,D,=_V.,变化2.若c=0,其它条件不变，则,D,=_V.,A 12V,B 3V,C -6V,D?V,因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势,相等,即BD在同一等势面上，故为,3V,P,E,A 12V,B 3V,C,D,0,?V,P,Q,E,巩固练习：,1.下列说法正确的是,:(),A.任意两点间的电势差等于场强和这两点,距离的乘积.,B.沿电场线方向,任何相同距离上的电势降,落可能相等。,C.电势减小的方向必为场强的方向。,D.在相同距离的两点上,电势差大的其场强,也大.,当 堂 训 练,1.一个点电荷，从静电场中的,a,点移到,b,点，其电势能的变化为零，则,A,a,、,b,两点的场强一定相等,B,该点电荷一定沿等势面移动,C,作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的,D,a,、,b,两点的电势一定相等,D,2.图,1,中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中,a,处运动到,b,处，则以下判断中正确的是,A,电荷从,a,到,b,，运动的加速度变小,B,电荷在,b,处的电势能大,C,b,处的电势高,D,电荷在,b,处的速度小,BD,3.如图,1,所示，,q1,和,q2,为两静止的等量异号电荷，,MN,是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到,MN,上一点,P,时的速度为,v0,，方向指向两电荷连线的中点,O,。经很短的时间，粒子速度为,v,，则有,A,v,v,0,B,v=v,0,C,v,v,0,D,无法确定,C,4.图中,A,B,、,C,三点都在匀强电场中，已知,AC,BC,，,ABC=60,，,BC=20cm,把一个电量,q=10,5C,的正电荷从,A,移到,B,，电场力做功为零；从,B,移到,C,，电场力做功为,1.73,10,3J,，则该匀强电场的场强大小和方向是,A,865V,m,，垂直,AC,向左,B,865V,m,，垂直,AC,向右,C,1000V,m,，垂直,AB,斜向上,D,1000V,m,，垂直,AB,斜向下,D,5.如图,1,所示，地面上方有匀强电场，取场中一点,O,为圆心在竖直面内作半径,R=0.1m,的圆，圆平面与电场方向平行。在,O,点固定电量,Q=510,-4,C,的正点电荷，将质量为,m=3g,，电量,q=210,-10,C,的带电小球放在圆周上的,a,点时，它恰好静止。若让带电小球从,a,点缓慢移至圆周最高点,b,时，外力需做多少功？,W,外,=910,-3,J,6.,一个,10,-,5,C,的电荷从电场外移到电场内一点,A,，外力克服电场力做功,0.006J,，则,A,点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点,B,时，电场力做功是,0.002J,，则,AB,两点间电势差,U,AB,为多少？如果有另一个电量是,0.2C,的负电荷从,A,移到,B,，则电场力做正功还是负功，大小是多少？,提高练习：,1.图示为匀强电场中的一组等势面。已知相,邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电,场的场强大小为_v/m,方向为_.,40v,20v,0,-20v,E,2.图示，A、B、C为匀强电场中的三点,它们的连线组成一个直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.当把电量为-210,-9,C的点电荷从B点移到C点的过程中,电场力做功8 10,-9,J,而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功8 10,-9,J,则电场强度为多大?,B,C,E,A,电势差和电场强度的区别,电场强度,电势差,物理意义,描述电场力的特征,描述电场能的特征,矢（标）量,物理公式,单位,E=F/q,U=W/q,矢量,标量,V/m,V,第6节 电势差与电场强度的关系,一、电势与电场强度的关系,E,大处,不一定高；,高处,E,也不一定大,无直接关系,E,为零处,不一定为零，,为零处,E,不一定为零,二、电势差与电场强度的关系,作业：,教科书,（1）-（3）,三、比较qr,2,E=U/d,的适应条件,