【金版新学案】2013-2014学年高中物理同步配套辅导与检测（粤教版，选修3-1）：第一章 第五节 电场强度与电势差的关系（30张ppt）

课件30张PPT。第五节　电场强度与电势差的关系电场1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed，并且能够推导出这个关系式．
2．会用关系式U＝Ed进行有关的计算．
3．理解电势与场强无直接的关系．1．如图所示匀强电场中，电荷从A点移到B点，则静电力做的功W与UAB的关系为________，从q受的静电力来计算这个功，则F＝______，W＝Fd＝______.结合两种计算方法得出的结果，可得UAB＝______.答案：W＝qUAB　Eq　Eqd　E·d2．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方向距离的比值，公式为________；也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每______距离上降低的电势．
3．如图所示，在匀强电场E中有如下关系：
UAB＝________＝________答案：考点一　 匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电场强度和电势差分别是从力和能的角度描述电场的物理量，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电场力对电荷做功相联系；就像力和功有关系一样，场强与电势差也有一定的关系；
2．在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积；4．说明
(1)公式U＝E·d或E＝ 中d必须是沿场强方向的距离．如果ab间距L不沿场强方向，计算时，d的取值为L在沿场强方向的投影长度，即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离．如图所示：(2)E＝ 是用于求匀强电场场强的公式．由公式又得出了一个场强的单位：“V/m”，且1 V/m＝1 N/C.
(3)由U＝E·d可得：场强方向是电势降低最快的方向．
(4)场强与电势无直接关系，电场中某点的电势的值是相对选取的零电势点而言的，选取的零电势点不同，电势的值不同，零电势可以人为地选取，而场强是否为零则由电场本身决定，电势高低与场强大小无关． 关于匀强电场电势差和场强的关系，正确的说法是(　　)
A．在相同距离的两点上，电势差小的其场强必定大
B．任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积
C．电势减小的方向必定是场强的方向
D．沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等解析：匀强电场的场强可以用E＝ 来计算，式中的d是电场中两点沿电场线方向的距离．若是沿电场线方向两点的距离相等，那么电势差大的其场强才必定大，选项A错误；由d的意义可知选项B错误；电势减小得最快的方向才是场强方向，选项C错误；在匀强电场中，由U＝Ed可知，选项D正确．
答案：D练习1．对公式 的理解，下列说法正确的是(　　)
A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差
B．a点和b点距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中的d是指a点和b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离解析：此公式只适用于匀强电场，故A错；a点和b点距离必须是电场中两点沿电场线方向的距离，才会出现距离越大电势差越大的情况，则B错；式中的d是电场中两点沿电场线方向的距离，故C错、D对．
答案：D练习2．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点间距离为1.5 cm，则该电场的场强E和P点的电势 P分别为(　　)点评：本题是前几节知识的综合应用，用到的概念较多，解题时要把握好各概念的特点及内在联系，如电场力做功与电势差的关系，电势差与电场强度的关系等．透彻理解基础知识是解决综合问题的基础．考点二　 电场线与等势面的关系 1．电场线跟等势面垂直．(沿等势面移动电荷电场力不做功)
2．沿着电场线的方向电势减小，逆着电场线的方向电势增加．
3．电场线密的区域等势面密．(等势面密的区域场强大)电场线疏的区域等势面疏．(等势面疏的区域场强小)
特别注意：电场强度大处电势不一定高，电势差不一定大． 如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为(　　)A．UOP＝－10 sin θ(V)　　　　B．UOP＝10 sin θ(V)
C．UOP＝－10 cos θ(V) D．UOP＝10 cos θ(V)
解析：在匀强电场中UOP＝－E·R sin θ＝－10 sin θ(V)．
答案：A
练习3．AB是电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度v-t如图所示，则A、B两点的电势高低和场强的大小关系是(　　)解析：由v-t图可知，负电荷的加速度在变小，即电场力变小，由F＝qE，可知E变小，电场线方向由B指向A，故 ，EA＞EB.
答案：C考点三　 电场强度三个公式的对比 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有(　　)A．①③　　　　　　　　　　B．②③　
C．②④ D．①④
解析：详见上表．
答案：D1．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
点评：本题考查了电势、电场强度的定义以及电势差与电场强度的关系，U＝Ed在匀强电场和非匀强电场中的应用，后者只能定性分析，望同学们注意．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祝您学业有成