10 3電勢差與電場強度的關(guān)系 課前導(dǎo)學(xué) 高中物理人教版（2019）必修第三冊

10.3電勢差與電場強度的關(guān)系基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué)一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系1．關(guān)系式：UAB＝Ed。2．物理意義：勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。3．適用條件：勻強電場。公式中d必須是沿場強方向的距離。當(dāng)電場中的兩點不在同一條電場線上時，d應(yīng)為兩點在場強方向上的投影距離，亦為電場中兩點所在的等勢面間的距離。二、電場強度的另一種表述1．另一種表述：在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點之間的電勢差與兩點沿電場強度方向的距離之比。2．公式：E＝eq\f(UAB,d)3．物理意義：電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向單位距離上降低的電勢。4．方向電場強度的方向就是電勢降低最快的方向。如圖所示，在勻強電場中，沿AB、AC、AD三個方向，電勢下降的值都相等(因D、B、C在同一條等勢線上)，但AB沿電場線方向，距離最短，單位長度上電勢下降最大，即電勢下降最快。因此，AB方向為電場強度的方向。5．單位：由E＝eq\f(UAB,d)可導(dǎo)出電場強度的另一個單位，即伏每米，符號為V/m。1V/m＝1N/C。E＝eq\f(UAB,d)這一比值在非勻強電場中也有意義，它表示兩點間的平均電場強度。重難問題探究在非勻強電場中，怎樣應(yīng)用公式E＝eq\f(UAB,d)能用它進行定量計算嗎？能得出等差等勢面中等勢面越密的地方場強越大還是越小?某一物體長2m，求其短暫放電產(chǎn)生的電場強度的大小范圍?；A(chǔ)小題試練1.如圖所示，勻強電場方向平行于xOy平面，在xOy平面內(nèi)有一個半徑為的圓，圓上有一動點P，半徑OP與x軸方向的夾角為θ，P點沿圓周移動時，兩點的電勢差滿足，則該勻強電場的大小和方向分別為()A.500V/m，沿x軸正方向 B.500V/m，沿y軸負(fù)方向C.，沿y軸負(fù)方向 D.，沿x軸負(fù)方向2.關(guān)于場強的三個公式①，②，③的適用范圍，下列說法正確的是()A.三個公式都只能在真空中適用B.公式③只能在真空中適用，公式①和②在真空中和介質(zhì)中都適用C.公式①和③只能在真空中適用，公式②在真空中和介質(zhì)中都適用D.公式①適用于任何電場，公式②只適用于真空中點電荷形成的電場，公式③只適用于勻強電場3.如圖所示，在平行于紙面的勻強電場中，有一個半徑為1m的圓，A點電勢為2V，B點電勢為6V，C點電勢為10V，AB連線與水平方向夾角為30°，AC為水平方向的直徑，那么此勻強電場場強大小為()A. B. C. D.

答案以及解析1.答案：A解析：因為兩點的電勢差，可知場強方向沿x軸正方向，根據(jù)，可知，則，A正確，B、C、D錯誤.2.答案：D解析：公式①是電場強度的定義式，適用于任何電場；公式②只適用于真空中點電荷形成的電場；公式③只適用于勻強電場；公式①和③在真空中和介質(zhì)中都適用，D正確.3.答案：B解析：如圖所示：AC中點O電勢為6V