物理高二上场强与电势差.pptx

0811场强与电势差的关系

活动1：回顾所学知识并回答下列问题。

（1）如图电场中有A、B两点，试比较场强的大小、电势的高低，将电荷放入时电势能大小、电场力的方向，画出等势面的大致形状。

（2）确定下列情况下电场力做功的正、负，电势的升、降。（I）正q，电势能增大，（II）负q，电势能减少。

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活动2：判断以下说法是否正确，选出正确的序号（）

（1）由＝EP/q知，EP，1/q；

（2）电场中某点A的电势能是qA；

（3）电场中A点放一电荷，这个电荷的电势是A；

（4）不论是＋q还是－q，在电场中移动时，如果电场力做功为正，电势能总是减少的；

（5）不论是＋q还是－q，在电场移动时，电场力做正功则电势总是降低的；

（6）沿电场线方向场强逐渐减小；

（7）沿电场线方向电势能逐渐减少；

（8）正电荷只受电场力作用时，总是从高电势向低电势运动。

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电势差和电场强度的关系

活动3：如图所示匀强电场，场强为E，将＋q从A移到B，试用两种方法（恒力做功和电势能角度）计算电场力所做的功。

W＝FLcosθ＝qEd

WAB＝qUAB

U＝Ed

E＝U/d

适用条件：匀强电场

d是沿场强方向的距离

场强的另一单位：伏/米V/m

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由E＝U/d可知，E的又一物理意义：

E的大小表示匀强电场中沿场强方向单位长度上电势的降落。

对非匀强电场，可用无限分段的方法，

场强大小反映沿场强方向电势降落的快慢。

场强越大的地方，电势降落越快，

也就是等势面越密。

A

C

D

B

沿场强方向，电势降落最快。

而电势降落的方向，

不一定是场强的方向。

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活动4：“如图电场中场强大小为1V/m”对吗？

不对。E＝U/d只适用于匀强电场。

活动5：“匀强电场中两点间距离越大，电势差也越大”对吗？

不对

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活动6：比较E＝F/q、E＝kQ/r2、E＝U/d三式的区别。

E＝kQ/r2

E＝F/q

E＝U/d

物理含义

引入过程

适用范围

场强定义式

真空点电荷场强决定式

匀强电场

场强计算式

E与F、q无关，

反映电场本身

的性质

由E＝F/q和

库仑定律导出

由F＝qE和

W＝qU导出

任何电场

真空，

点电荷电场

匀强电场

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例1：如图匀强电场，两板间距离为8mm，A板接地。C、D、G三点组成边长为4mm的等边三角形，D、G两点分别与A、B板的距离都是2mm。板间场强大小为E＝2000V/m。求A、B、C、D、G各点的电势。

A＝0V

UAB＝Ed

＝16V

B＝－16V

UAB＝A－B

C＝－8V

D＝－4V

G＝－12V

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例2：q＝1.010－6C，所受电场力为F＝2.010－4N，在水平放置的相距2cm的平行两金属板正中间恰静止，求：（1）两板间电势差U，哪板电势较高；（2）将q移到上板边缘，电场力做功多少？（3）若U不变，上板向上拉，使两板距离从2cm增大到4cm，q如何移动？加速度多大？

q

（1）E＝F/q

＝200V/m

U＝Ed

＝4V

下板电势较高

（2）W＝q(U/2)

＝210－6J

（3）d’＝2d＝0.04m翻倍

U不变，而E’＝U/d’＝100V/m减半

F’＝1.010－4N减半，而重力G＝2.010－4N不变。

a＝(G－F’)/m＝5m/s2向下加速运动

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电荷

（库仑定律）

电场

电场强度

E＝F/q

（力的性质）

电场力

F＝qE

电场线

电势

＝EP/q

（能的性质）

(v0)

粒子运动

电势能

EP＝q

电场力做功W

等势面

E＝U/d

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电场知识结构

（闭合四号线）

E

F



(v0)

粒子运动

EP

WAB

E＝U/d

F＝qE

EP＝q

W＝－EP

W＝Fscos

θ