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1、6电势差与电场强度的关系 学习目标1.理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系.对于公式U=Ed要知道推导过程.2.能够熟练应用U=Ed解决有关问题.3.知道电场强度另一个单位“V/m”的物理意义.自主探究【问题1】根据如图所示,分析电场强度大的地方电势是否一定高?反之又如何呢?【结论】.【问题2】根据如图所示,分析电场强度为零的点电势一定为零吗?反之又如何呢?【结论】.合作探究1.若沿电场强度方向移动电荷,求电场力所做的功.假设在如图所示的匀强电场E中,有一带电量为+q的粒子在电场力的作用下由A点移到B点,A、B两点间的电势差为UAB,距离为d.2.若不沿电场强度方向移动电荷呢,求电场
2、力所做的功.(AB与电场强度的夹角为)【结论】(1)电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于与这两点沿方向上距离的乘积.(2)电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的与两点沿方向距离的比值,公式E=,单位.也就是说,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的.说明:此式的适用范围:,在非匀强电场中可以定性地判定两点间电势差的大小.d的含义:.(3)与电场强度相关的公式间的区别与联系物理意义引入过程适用范围E=是电场强度的定义式Fq,E与F、q无关,是反映某点电场强度的性质E=k是真空中点电荷电场强度的决定式E=【巩固练习】如图所示,在匀强电场中的M、N两点距离为
3、2 cm,两点间的电势差为5 V,M、N连线与电场强度方向成60,则此电场的电场强度多大?课堂检测1.关于匀强电场电势差和电场强度的关系,正确的说法是()A.在相同距离的两点上,电势差大的其电场强度也必定大B.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点距离的乘积C.电势减小的方向必定是电场强度的方向D.沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等2.图中的实线为电场线,虚线为等势线,a、b两点的电势A=-50 V,B=-20 V,则a、b连线中点c的电势c应为()A.c=-35 VB.c-35 VC.c-35 VD.条件不足,无法判断C的高低3.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩
4、形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势是20 V,b点的电势是24 V,d点的电势是4 V.如图所示,由此可知,c点的电势为()A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V4.已知空气的击穿电场强度为2106V/m,测得某一次闪电,设闪电的火花路径为直线,其火花长为1 000 m,则发生这次闪电时,放电路径两端的电势差U=V,若这次闪电通过的电荷量为30 C,则释放的能量W=J.5.如图所示,匀强电场中有A、B、C三点,它们的连线构成一个直角三角形,AB=0.12 m,AC=0.05 m,把一电荷量q=-110-8 C的点电荷从B点移到C点,电场力做功为510-7 J,把点电荷从B点移到A点,电场力做功仍为510-7J,由此可知电场强度的方向为,电场强度的大小为,B、C两点带电电势差是.6.如图所示是匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间距离都是2 cm,则该电场的电场强度为V/m,到A点距离为1.5 cm的P点电势为V.7.如图所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60角.一个电荷量为q=410-8 C的正电荷从a移到b,静电力做功为W1=1.210-7 J.求:(1)匀强电场的电场强度.(2)电荷从b移到c,静电力做的功.(3)a、c两点间的电势差.
