10.3电势差与电场强度的关系课件-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（共18张ppt）

(共18张PPT)
电势差与电场强度的关系
下图是初中地理某课本中的等高线图(单位：米)。小山坡的左边a和右边b哪一边的地势更陡些？如果把一个球分别从山坡左右两边滚下 (不考虑摩擦)，哪边的加速度更大？
把图看成一个描述电势高低的等势线图，图中的单位是伏特，a和b哪一边电势降落得快？哪一边的电场强度大？根据两者的对比谈谈你的体会。
新课导入
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？
EA > EB 且 A > B
EC> ED 且 C< D
E大 不一定高； 高E不一定大。
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？
无直接关系
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。
电势与电场强度的关系
如图所示，在匀强电场中，把电荷q从A移到B电场力做功：
d为A、B沿场强方向上的距离
E
B
A
W=qUAB
电势差与电场强度的关系
W=qEd
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。
②d：沿场强方向的距离
电势差与电场强度的关系
U=Ed
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 ）
①在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间的电势差相等；
②在匀强电场中，相互平行的相等的线段两端点电势差相等。
电势差与电场强度的关系
由U=Ed E=U/d
电势差与电场强度的关系
E
B
A
如图，在匀强电场中任意画一根直线，与电场线分别相交于A、B、C、D四点，试判断UAB、UBC、UCD间的关系。
C
D
[例题1]a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图所示由此可知c点的电势为( )
A. 4V B. 8V C. 12V D. 24V
a
d
c
b
20 V
4 V
24 V
课堂练习
[例题2]如图所示，A、B、C为匀强电场中的三点，已知这三点的电势分别为 A=10V， B=2V， C=-6V，试在图上画出过B点的等势线和场强的方向（可用三角板画）
A
C
B
课堂练习
计算电场强度三条式子的区别
公式 物理意义 适用范围
E=F/q 是电场强度大小的定义式 适用于一切电场
E=kq/r2 是真空中点电荷场强的决定式 在真空中，场电荷Q是点电荷
E=U/d 匀强电场中场强与电势差的关系式 匀强电场
1. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是 ( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在A点加速度小
C. 粒子在B点动能大
D. A、B两点相比，B点电势较低
巩固练习
2. 如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为 3×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A. 866V/m，垂直AC向上
B. 866V/m，垂直AC向下
C. 1000V/m，垂直AB斜向上
D. 1000V/m，垂直AB斜向下
巩固练习
3. 如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )
A. E=100V/m，竖直向下
B. E=100V/m，竖直向上
C. E=100V/m，水平向左
D. E=100V/m，水平向右
巩固练习
3. 在方向水平向左，大小E＝100V/m的匀强电场中，有相距d=2cm的a、b两点，现将一带电荷量q=3×10-10C的检验电荷由a点移至b点，该电荷的电势能变化量可能是( )
A. 0 B. 6×10-11J C. 6×10-10J D. 6×10-8J
巩固练习
4. 如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是( )
A. 此液滴带负电
B. 液滴的加速度等于g
C. 合外力对液滴做的总功等于零
D. 液滴的电势能减少
巩固练习
5. 如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是 ( )
A. 等势面A的电势为－10V
B. 匀强电场的场强大小为200V/m
C. 电子再次飞经D势面时，动能为10eV
D. 电子的运动为匀变速直线运动
巩固练习
6. 将电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，则该电荷在此过程中电势能________了_________J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差UAC=_______。
巩固练习