教科版高中物理必修第三册精品课件 第一章 静电场 6 电势差与电场强度的关系.pptVIP

6电势差与电场强度的关系第一章

课标要求1.经历探究在匀强电场中电势差与电场强度的关系过程,理解U=Ed,并了解其适用条件。(科学探究)2.会用U=Ed或E=解决有关问题。(科学思维)3.知道电场强度的另一个单位“伏每米”的意义。(物理观念)

内容索引0102基础落实?必备知识全过关重难探究?能力素养全提升03学以致用?随堂检测全达标

基础落实?必备知识全过关

一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.匀强电场中电势差与电场强度的关系:(1)关系式:E=。?(2)物理意义:在匀强电场中,两点间的电势差等于与这两点间的乘积。?(3)适用条件①电场。?②d为两点沿电场方向的距离。场强沿电场线方向的距离匀强

(1)物理意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于沿方向单位距离上的电势差。电场强度是电势差对空间位置的变化率?可以理解为电场强度的另一种定义(2)电场强度的另一个单位:由E=可导出电场强度的另一个单位,即伏特每米,符号为。1=1N/C。?电场强度V/mV/m

二、等势面的疏密与电场强度大小的关系1.等势面越密的地方电场强度越。?2.“等势面越密的地方电场强度越”的结论适用于电场。?大大各种

易错辨析判一判(1)公式UAB=Ed适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差。()(2)根据公式UAB=Ed,在匀强电场中A点和B点间距离越大,则这两点的电势差越大。()(3)在匀强电场中,沿电场线方向,相同距离上降低的电势必相等。()(4)由公式E=得,电场强度E与电势差U成正比,与两点间的距离d成反比。()×提示此公式只适用于匀强电场中计算电势差。×提示公式中的d是A、B两个等势面间的垂直距离,A点和B点间距离大,等势面间的垂直距离不一定大。√提示电场强度是电场本身的性质,与两点间的距离及电势差无关。×

合格考试练一练1.(多选)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()答案AD

2.如图所示,电场强度为E=1×102V/m的匀强电场中,有相距d=2×10-2m的A、B两点,A、B连线与电场方向的夹角为60°,则A、B两点间的电势差为V。?答案1解析U=Edcos60°=1×102×2×10-2×V=1V。

重难探究?能力素养全提升

探究一情境探究如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN。M、N两点间的电势差UMN与O、M两点间的电势差UOM相比哪个大?要点提示O、M两点间的电势差UOM大。

知识归纳①大小: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,电场强度是电势差对空间位置的变化率,电势随空间变化的快慢,反映了电场强度的大小。

②方向:电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。如图所示,沿ab、ac、ad三个方向电势都降低相同数值ΔU,沿ac方向经过的距离最小,强电场的电势差,但在非匀强电场中,电场强度整体较强的地方,沿电场线相同的距离上的电势差必然更大,电势变化更快,所以根据这个公式可以比较非匀强电场中电势差的大小。要点笔记UAB=Ed在匀强电场中可用于定量计算,在非匀强电场中可用于定性判断。

应用体验典例1如图所示,在竖直平面内存在匀强电场,其电场线如图中实线所示,方向未知。将电荷量为q=-1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,其电势能增加了3×10-5J,已知A、B两点间的距离为2cm,两点连线与电场线成60°角。(1)求A、B两点间的电势差UAB;(2)若A点的电势φA=-1V,求B点的电势φB;(3)求电场强度E的大小,并判断其方向。答案(1)30V(2)-31V(3)3000V/m,方向沿电场线指向左下方

解析(1)由题意知,静电力做负功为WAB=-3×10-5J(2)UAB=φA-φB故φB=φA-UAB=(-1-30)V=-31V。(3)A、B两点间沿电场线方向的距离为d=2×10-2cos60°m=1×10-2m方向沿电场线指向左下方。

规律方法(1)公式U=Ed可以定性分析非匀强电场的电场强度和电势差。(2)在一幅等势面图中,若相邻等势面间的电势差相等,相邻等势面的间距越小(等势面越密),电场强度E=就越大。

针对训练1(2022江苏南通期末)在平行于纸面的圆形区域ABCD内有匀强电场,圆心为O、半径为R,如图甲所示。动点P从A点沿圆周逆时针运动,θ为PO连线转过的角度,转动过程P所在位置的电势φ随角度θ的变化如图