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1、a,1,1.前面幾節(jié)的內容已經從力和能的角度分別定義了描述電場的哪幾個物理量？ 電場強度、電勢和電勢差,第五節(jié) 電場強度和電勢差的關系,a,2,2.既然場強、電勢、電勢差都描述電場的性質，它們之間一定存在關系、什么關系呢？今天我們就以勻強電場為例來推導它們間的關系,例如:下圖是一個勻強電場，場強大小為E，虛線表示等勢面,A、B是沿電場方向上的兩點，其電勢差為U，A、B之間相距為d?，F(xiàn)將一個電量為q的電荷由A移到B，你可以用幾種方法計算電場力所做的功？ （1）WFdqEd （2）WqU,a,3,3.同學們猜想一下:在勻強電場中，電勢差和電場強度的關系是怎樣的,比較這兩個式子，可得WqEdqU，即

2、UEd 猜想結論:在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積,a,4,4.【進一步思考、檢驗】如圖所示勻強電場E中，正電荷q在電場力作用下從A點移動到B點(不是沿場強方向)，已知A、B兩點之間的距離為s，與電場線方向夾角為,分析電場強度E與電勢差UAB之間有什么關系?！窘涣骱献鹘鉀Q問題,a,5,分析:首先設A、B兩點間電勢差仍為U，設AB間距離為s，與電場線方向夾角為，將正電荷從A移動到B，受電場力方向水平向右，與位移夾角為，故勻強電場中電場力做功為WFS=Eqscos，scosd，所以W Eqscos Eqd,再次:利用電勢差和功的關系，WqU，比較這兩個式子可得U

3、EscosEd。d為AB沿電場線方向的距離，也是A、B所在等勢面間的距離或者可以說是A、B兩點間距離s在場強方向的投影,a,6,結論,電勢差和電場強度的關系：勻強電場中兩點間的電勢差U等于電場強度E與這兩點沿電場線方向的距離d的乘積。即 UEd,a,7,討論一下：1. UEd是在勻強電場中推出的，它適用于非勻強電場嗎？ 提示:非勻強電場中，電荷從A移至B的過程中，受的電場力為變力 2.怎樣理解公式中的d呢? 提示: d為沿電場方向的距離 討論結果 (1)UEd只適用于勻強電場的計算； (2)式中的d的含義是某兩點沿電場線方向上的距離，或兩點所在等勢面之間的距離,a,8,5.由UAB=Ed，得到

4、： EU/d ，這個式子表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么,由UABEd可得EU/d，分析可知：在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差。或：場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上降低的電勢。 由EU/d可得場強的另一個單位：V/m 請證明1 V/m=1 N/C 此公式定量計算也只適用于勻強電場,a,9,一、試試身手.應用公式U=Ed來計算,1：將一電量為l.6108C的負電荷在勻強電場中從A點移動到B點，克服電場力做功為6.4106J，則AB兩點間電勢差為_ V,答案：400,a,10,2：如圖，在勻強電場中的M、N兩點距離為2 cm，兩點間的電勢差為5 V，M、

5、N連線與場強方向成60角，則此電場的電場強度多大,解：根據(jù) 即 E=500 V/m,a,11,二、應用公式UEd定性分析非勻強電場,雖然公式UEd只適用勻強電場，但在非勻強電場問題中，我們也可以用此式來比較電勢差的大小。如圖是一非勻強電場，某一電場線上A、B、C三點有ABBC，比較UAB和UBC的大小,a,12,我們可以設想，AB段的場強要比BC段的場強大,因而UABE1AB，UBCE2BC，UABUBC 這里的E1、E2分別指AB段、BC段場強的平均值,a,13,實際練練 3.實線表示電場線，虛線表示等勢線，a、b兩點的電勢分別為50V、20V，則a、 b連線的中點c的電勢應為（ ） A、等

6、于35V B、大于35V C、小于35V D、無法判斷 答案:B,a,14,三、觀察下圖,想想電勢在什么路徑上下降的最快,由上圖可知，電荷沿AB、AC、AD路徑電勢均降落且相等，在AB 、 AC、AD路徑截取相同長度,可見AB路徑電勢降落得最多.即單位長度上的電勢差最大。 由此可知： 電勢差降落得最快的方向是電場強度的方向,a,15,參考書本第18頁例題，練練筆 4.兩塊相同的金屬板A、B水平地平行放置，兩板的正對面相距30cm，A、B板分別跟電源的正、負極相連接，電源的電壓為60V，如圖所示，求： （1）兩板間電場的場強的大小和方向。 （2）若A板接地，則B板電勢為多大？ （3）若C點離A板

7、的距離10cm,D點離B板的距離為15cm,則C、D兩點間的電勢差為多少,a,16,本節(jié)小結,公式UEdEU/d 一、大小關系： 在勻強電場中，任意兩點間的電勢之差，等于電場強度跟這兩點沿電場強度方向上的距離的乘積，UEd 說明：條件為在勻強電場中；d必須是沿著場強方向上的距離或電場中該兩點所在的等勢面的垂直距離。 E表明，勻強電場的電場強度，在數(shù)值上等于沿著電場方向上單位距離的電勢降落，正是依據(jù)這個關系，電場強度的單位還有V/m。 以上兩公式都只適用勻強電場定量計算，但在非勻強電場中，只能定性分析電勢差的大小。 二、方向關系： 場強方向就是電勢降低最快的方向,a,17,三、比較三條場強的計算公