10.3电势差与电场强度的关系课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(共14张PPT)

(共14张PPT)
10.3电势差与电场强度的关系
电场的两大性质：
①力的性质：
②能的性质：
由电场强度 E 描述
可用等势面形象表示
物质存在的两种方式：实物和场
物理学的两条主线:力和能
由电势 描述
可用电场线形象表示
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：
①只适用于匀强电场
②d：沿场强方向的距离
③：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.
④电场强度的方向是电势降低最快的方向.
A
B
. 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：
例2：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ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______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，
ΦD=12V
变化.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____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
由上推导得出一个总结论：
电势差和电场强度的关系（３种说法）
（1）在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积．
（2）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　
（3）电场强度在数值上＝沿电场方向每单位距离上降低的电势．
E = UAB／d
UAB = E d
问题5：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？
结论：
答:不相等
等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小
1．虽然 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场强大小的关系，如U一定时，E大，则d小，即场强越大，等势面越密。
2．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。
3．对于电场强度、电势、电势差、电势能等概念区分不清，不能正确确定它们之间的关系。可运用比较法，从物理量定义、单位、物理意义、大小、矢标性等方面全面比较，另外把电场与重力场比较，加深对电势、电势差概念的理解。明确电势、电势差是电场的能的性质，场强是电场的力的性质，电势能是带电粒子在电场中才具有的，由两个因素决定。
非匀强电场中电势差与电场强度的关系如图所示，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三点的电势和电场强度，可以判定(　　)
解析：电场线是直线的电场，通常有如下图所示几种情况：
题中给出的一条电场线，不一定是哪一种，因此B、C、D均不正确。其中在前三个图中可由U＝Ed定性分析。不论是何种情况的电场，沿着电场线方向电势总是降低的，是 故A正确。
答案：A
练习
4．如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为 A、 B 、 C ，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中不正确的是(　　)
A． A＞ B ＞ C B．EC＞EB＞EA
C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC
解析：电势沿电场线方向降低，所以A对；由电场线的疏密程度，可判定B项正确；由等势线的疏密程度可判断C项正确。
答案：D
课堂练习
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