高中物理选修3-1 第1章 静电场 第4节 电势差与电场强度的关系 - 无答案.pdfVIP

物理让你更清楚的认识世界—— 物理源自生活，从生活中学好物理—— 第一章：静电场 第 4 讲 电势差与电场强度的关系 【要点梳理】 要点一、电势差与电场强度的关系 1．关系式推导 如图所示，在匀强电场力作用下，电荷q从A点移动到B点． 静电力做功WAB与UAB的关系为WAB ＝qUAB ，因为匀强电场中电场强度处处相等．所以电荷q所受静 电力F ＝qE是一个恒力，它所做的功为WAB ＝Fd ＝qEd ． 比较功的两个计算结果得：UAB ＝Ed 2 ．匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)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． (2)公式：UAB ＝Ed ． 要点诠释： (1)此公式只适用于匀强电场． (2)公式中d必须是沿场强方向的距离．当电场中的两点不在同一条电场线上时，d应为两点在场强方向上 的投影的距离，亦为电场中的两点所在的等势面的垂直距离． (3)对于非匀强电场，用公式 可以定性分析某些问题．例如等差等势面E越大，d越小，因此可以断 定等差等势面越密的地方电场强度越大．如图所示，在点电荷的电场中有A、B、C三点， ，要 求比较UAB与UBC的大小时，可以利用 即U ＝Ed定性说明．AB段电场强度 比BC段电场强度 大，故UAB ＞UBC ． 要点二、 电场强度的另一种表述 1．表述：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间沿电场强度方向距离的比值． 2 ．公式： 3 ．数值：电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势． 4 ．单位：伏特每米(V/m) ，且1V/m ＝1N/C． 要点诠释： (1)电场强度的方向就是电势降低最快的方向，只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是 说电势降低最快的方向为电场强度的方向．但是，电势降落的方向不一定是电场强度的方向． (2)电场线与等势面处处垂直，并且电场线由高等势面指向低等势面． (3)在同一幅图中，等差等势面越密(即相邻等势面间距越小)的地方，场强越大．如图中左、右两端与 上、下两部分比较就很明显． (4)电场强度与电势无直接关系．因为电场中某点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，电势的值也不同，而场强不变，零电势可以人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定．初 学者容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来，误认为电场中某点电势高，场强就大； 某点电势低，场强就小． 要点三、 电场强度、电势和电势差的比较 物理量 内容 电场强度E 电势 电势差U 项目 放入电场中某一点的电荷受 在电场中两点间移动电荷 电荷在电场中某一点的电 区别 定义 到的电场力跟它的电荷量的 时，电场力所做的功跟电 势能与它的电荷量的比值 比值 荷量的比值 定义式 方向 规定为正电荷在该点所受电场力的方向 标量，无方向 标量，无方向 数值上等于单位正电荷从 数值上等于单位正电荷具有 大小 数值上等于单位电荷受到的力 一点移到另一点时，电场 的电势能 力所做的功 物理意义 描述电场的力的性质