人教版高中物理必修第三冊第十章靜電場中的能量10-3電勢差與電場強度的關(guān)系課件

第十章靜電場中的能量學(xué)習(xí)目標(biāo)3電勢差與電場強度的關(guān)系知識點電勢差與電場強度的關(guān)系答案:電場強度和電勢都是描述電場性質(zhì)的,電場線和等勢面的疏密存在對應(yīng)關(guān)系,這表明電場強度和電勢之間存在一定的聯(lián)系,即電場強度越大的地方電勢降落越快.1.點電荷周圍的電場線和等勢面的剖面圖如圖所示.圖中兩個相鄰等勢面之間的電勢差是相等的.電場線密集的地方等勢面也密集,電場線稀疏的地方等勢面也稀疏.這表明電場強度和電勢差之間有什么關(guān)系?

電場強度沿電場方向的距離Ed1V/m=1N/C

小試身手判斷下列說法的正誤并和同學(xué)交流(正確的打“√”,錯誤的打“×”).

××√×××探究一勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系問題情境

1.分別從“力和位移的角度”“靜電力做功與電勢差的關(guān)系的角度”計算靜電力做的功.

2.比較兩次計算的功的大小,說明電勢差與電場強度有何關(guān)系.

過程建構(gòu)1.勻強電場中,電勢差與電場強度的關(guān)系式UAB=Ed,d為兩點沿電場方向上的距離.2.沿著電場線方向電勢降落最快.3.在勻強電場中,沿任意一個方向,電勢下降都是均勻的,故在同一直線上相同間距的兩點間電勢差相等.【典例1】如圖所示,勻強電場的電場強度大小為1×103N/C,lAB=lDC=4cm,lBC=lAD=3cm,ABCD為矩形,AB平行于電場線,則下述計算結(jié)果正確的是 (

)A.AB之間的電勢差為4000VB.AC之間的電勢差為50VC.將q=-5×10-3C的點電荷沿矩形路徑ABCDA移動一周,靜電力做功為0D.將q=-5×10-3C的點電荷沿ABC或ADC從A移動到C,靜電力做功都是-0.25J解析:UAB=ElAB=40V,選項A錯誤;UAC=UAB=40V,選項B錯誤;將電荷移動一周,電勢差為0,靜電力做功為0,選項C確;WAC=qUAC=-0.2J,選項D錯誤.答案:C【典例2】（多選）如圖,在勻強電場中有一虛線圓,ab和cd是圓的兩條直徑,其中ab與電場方向的夾角為60°,ab=0.2m,cd與電場方向平行,a、b兩點的電勢差Uab=20V.則(

)A.電場強度的大小E=200V/mB.b點的電勢比d點的低5VC.將電子從c點移到d點,靜電力做正功D.電子在a點的電勢能大于在c點的電勢能

答案:AD用等分法確定電場線的方法先由等分法確定電勢相等的點,畫出等勢線,然后根據(jù)電場線與等勢面(線)垂直畫出電場線,且電場線的方向由電勢高的等勢面(線)指向電勢低的等勢面(線),從而確定電場方向.

問題情境如圖所示,只畫出帶電體空間分布的電場線和等勢面的剖面圖,等勢面可看成等勢線.圖中每相鄰兩條等勢線之間的電勢差是相等的.1.圖中電場線密的地方等勢線也密,電場線稀疏的地方等勢線也稀疏.這是為什么呢?

2.A和B哪一邊電勢降落得快?為什么?答案:B邊電勢降落得快.因為相鄰兩條等勢線之間的電勢差是相等的,等勢線越密集的地方,相鄰兩條等勢線之間的距離d越小,說明電勢降落得越快.過程建構(gòu)

2.電場強度E的三個表達式的對比.公式物理含義引入過程適用范圍電場強度大小的定義式,q為試探電荷的電荷量E反映某點電場的性質(zhì),與F、q無關(guān)一切電場真空中點電荷電場強度的決定式,Q為場源電荷的電荷量真空中點電荷產(chǎn)生的電場勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系,d為沿電場線方向的距離由W=qEd和W=qU導(dǎo)出勻強電場【典例3】如圖所示,在點電荷形成的電場中有A、B、C三點,它們到點電荷的距離分別為rA、rB和rC,且rB-rA=rC-rB.用EA、EB、EC表示A、B、C的電場強度,用UAB表示A、B之間的電勢差,用UBC表示B、C之間的電勢差,則下列說法正確的是 (

)A.EA<EB

B.EB=ECC.UAB>UBCD.UAB=UBC

答案:C【典例4】如圖所示,在勻強電場中有邊長為1m的等邊三角形ABC,其中O點為該三角形的中心,A、B、C三點電勢分別為1V、2V、3V.下列關(guān)于電場強度和電勢差的說法正確的是(

)A.A、O兩點的電勢差UAO=1VB.B、O兩點的電勢差UBO=2VC.該勻強電場的電場強度大小為1V/mD.該勻強電場的電場強度大小為2V/m

答案:D課堂評價答案:D1.關(guān)于勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系,正確的說法是(

)A.在不同電場中相同距離的兩點上,電勢差大的其電場強度也必定大B.任意兩點間的電勢差等于電場強度和這兩點距離的乘積C.電勢減小的方向,必定是電場強度的方向D.沿電場線的方向任意相同距離上的電勢差必定相等答案:B2.如圖所示,A、B為勻強電場中的兩點,A、B間距離為l,A、B連線與電場線的夾角為θ,電場強度為E,則A、B間的電勢差為(

)A.El

B.Elcos

θC.Elsin

θ D.03.下圖是一個勻強電場的等勢面示意圖,每兩個相鄰等勢面相距2cm,由此可以確定電場強度的方向和數(shù)值是(

)A.豎直向下,E=100V/mB.水平向左,E=100V/mC.水平向左,E=200V/mD.水平向右,E=200V/m答案:B

答案:AD5.如圖所示,在勻強電場中,將電