10.3 电势差与电场强度的关系 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(共17张PPT)

(共17张PPT)
10.3 电势差与电场强度的关系
第十章 静电场中的能量
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系
结论：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。
公式：UAB =Ed
只适用于匀强电场计算
d指沿电场方向的距离
1.定义：在匀强电场中，电场强度E的大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。
3.单位：伏每米（V/m）
2.公式：
二、电场强度的另一种描述
只适用于匀强电场计算
d指沿电场方向的距离
4.物理意义：电场强度在数值上等于沿场强方向单位距离上降低的电势
电场强度的方向电势降低最快
电场强度反映电势随空间变化的快慢
A
B
d
E
C
D
为什么等差等势面密集的地方，电场线也密集？
非匀强电场中，可利用公式UAB=Ed 或 作定性分析.
【课堂检测1】如图所示为某一电场的电场线和等势面.已知φa＝5 V，φc＝3 V，ab＝bc，则(　　)
A.φb＝4 V
B.φb>4 V
C.φb<4 V
D.上述情况都有可能
C
【例题】如图，真室中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m,有一个2×10-15kg的带电粒子位于M板旁,粒子的电荷量为8×10-15C,给两金属板加200V直流电压。
(1)求带电粒子所受的静电力的大小。
(2)求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。
(3)如果两金属板距离增大为原来的2倍,其他条件不变,则上述问题(1)(2)的答案又如何
——适用于点电荷所产生的电场(Q为源电荷)
——适用于任意电场(q为试探电荷)
——适用于匀强电场(d为沿电场线的距离)
电场强度的求解方法
1.在匀强电场中，同一直线上间距相等两点间的电势差相等
(电势均匀变化)。
三、匀强电场的几个推论：
E
A
Ｂ
C
匀强电场中，任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半。
匀强电场中，任意两点连线的n等分点也将这两点间的电势差n等分。
4.(多选)如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA＝5 V，φB＝2 V，φC＝3 V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在图各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是（ ）
学案P42针对训练
2.在匀强电场中，两条平行线段上间距相等的两点间电势差相等。
三、匀强电场的几个推论：
E
A
Ｂ
C
D
推广：若AB//CD ，则
3．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，AB长为 L m，电场线与三角形所在的平面平行，已知φA＝5 V，φB＝－5 V，φC＝15 V，由此可以判断 (　　)
学案P42针对训练
四、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φ高
E大处φ低
E大处φ不一定高；φ高处E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，φ ≠0
.O
对O点：φ =0，E ≠0
E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零
关系图
电场力
电场强度
电势差
电势
电势能
电场力的功
电场力做功与路径无关
课堂小结
二、电势与电场强度的关系
E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大
无直接关系
E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零
一、电势差与电场强度的关系
说明：
①只适用于匀强电场
②d：沿场强方向的距离
或