電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系-完整版課件

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系合山高中覃祖榮1．知道電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式，了解其適用條件．2．會(huì)用關(guān)系式U＝Ed處理勻強(qiáng)電場(chǎng)問(wèn)題．(重點(diǎn))3．知道電場(chǎng)強(qiáng)度的另一種求法，了解電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位“伏特每米”的意義．一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1．關(guān)系式：UAB＝_____.2．適用條件：______電場(chǎng)，d是沿______方向兩點(diǎn)間的距離．3．物理意義勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于_____________與這兩點(diǎn)_____________________的乘積．Ed勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度所在等勢(shì)面間的距離2．物理意義在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的__________與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離的比值．也就是說(shuō)，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向__________________上降低的電勢(shì)．3．電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位：___________，符號(hào)為_(kāi)____.1N/C＝1V/m電勢(shì)差每單位距離V/m伏[特]每米

求電場(chǎng)強(qiáng)度的公式有哪幾種形式？2．U＝Ed的兩個(gè)推論(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一個(gè)方向，電勢(shì)下降都是均勻的，故在同一直線上相同間距的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等．如果把某兩點(diǎn)間的距離平均分為n段，則每段兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的1/n.(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意方向相互平行且相等的線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等．二、對(duì)場(chǎng)強(qiáng)E的進(jìn)一步理解1．關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)E的幾個(gè)表達(dá)式公式適用范圍說(shuō)明E＝F/q任何電場(chǎng)定義式，q為試探電荷的電荷量E＝kQ/r2真空中靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)Q為場(chǎng)源電荷的電荷量，E表示跟點(diǎn)電荷相距r處的某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E＝U/d勻強(qiáng)電場(chǎng)U為沿電場(chǎng)線方向上相距為d的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差2.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的理解(1)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)不一定為零，電勢(shì)是否為零取決于電勢(shì)零點(diǎn)；電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度也不一定為零．如把點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中某點(diǎn)定為電勢(shì)零點(diǎn)，但該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都可認(rèn)為是零．(2)電場(chǎng)強(qiáng)度相等的地方電勢(shì)不一定相等，如在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，但各點(diǎn)電勢(shì)不等．(3)電勢(shì)相等的地方電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相等．如在等量的異種電荷的電場(chǎng)中，兩電荷連線的中垂面是一個(gè)等勢(shì)面，但電場(chǎng)強(qiáng)度不相等．

如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑R＝0.1m的圓，P為圓周上的一點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為θ.若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝100V/m，則O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為A．UOP＝－10sinθ(V)

B．UOP＝10sinθ(V)C．UOP＝－10cosθ(V) D．UOP＝10cosθ(V)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中U＝Ed的應(yīng)用解析：由題圖可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的方向是沿y軸負(fù)方向的．沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的，所以P點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)的電勢(shì)，O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差UOP為負(fù)值．根據(jù)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系UOP＝－Ed＝－ERsinθ＝－10sinθ(V)，所以選項(xiàng)A正確．答案：A【針對(duì)訓(xùn)練】1.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝100V/m，A、B兩點(diǎn)相距0.1m，A、B連線與電場(chǎng)線的夾角θ＝60?，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為多少？答案：5V

如圖所示，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a至c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以斷定A．Ea＞Eb＞Ec

B．φa＞φb＞φcC．φa－φb＝φb－φc

D．Ea＝Eb＝Ec公式U＝Ed在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的應(yīng)用解析：由“沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來(lái)越低”知φa>φb>φc，斷定選項(xiàng)B正確．因這一電場(chǎng)線不能肯定就是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；這一電場(chǎng)線也不能肯定就是正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．答案：B【方法技巧】電場(chǎng)強(qiáng)度的大小看電場(chǎng)線的疏密，密處大疏處小．等差等勢(shì)面密(疏)的地方，電場(chǎng)線也密(疏)，電場(chǎng)強(qiáng)度就大(小)．勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等差等勢(shì)面分布均勻，電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的等差等勢(shì)面在離點(diǎn)電荷近處密，電場(chǎng)強(qiáng)度大．【針對(duì)訓(xùn)練】2.如圖所示的電場(chǎng)中，AB＝BC，UAB、UBC分別表示A、B兩點(diǎn)間和B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，則兩者的關(guān)系正確的是(

)A．UAB＝UBC B．UAB＞UBCC．UAB＜UBC D．以上結(jié)論都有可能解析：由圖可知A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為EA<EB<EC，由公式U＝Ed及AB＝BC可知，UAB<UBC，選項(xiàng)C正確．答案：C誤區(qū)：不熟悉典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線與等勢(shì)線分布導(dǎo)致錯(cuò)誤【典型例題】

如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱(chēng)，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM＝MN.P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MP⊥ON.則A．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B．將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C．M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D．在O點(diǎn)由靜止釋放—帶正電的粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)解析：由于MP⊥ON，等勢(shì)面垂直于電場(chǎng)線，故過(guò)M點(diǎn)的等勢(shì)面在P點(diǎn)下方，M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確；負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，與OP方向成大于90?的角，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于沿OMN方向電場(chǎng)強(qiáng)度減小，由U＝Ed可判斷UOM>UMN，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在O點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的粒子，粒子所受電場(chǎng)力始終沿y軸正方向，因此粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確．答案：AD【誤區(qū)警示】(1)認(rèn)為P點(diǎn)與M點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同，則電勢(shì)相同而漏選A