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1、物理选修3-1,物理选修3-1,第6节 电势差与电场强度的关系,电场力,电场强度,电势差,电势,电势能,电场力的功,电场力做功与路径无关,？,问题一、若沿场强方向移动电荷,从力的角度：,= Fd = qEdAB ,从能的角度：,= qUAB ,由 两式得: UAB = E dAB,E,A,B,d,两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，对吗？,E,A,B,d,问题二、若不沿场强方向移动电荷？,在匀强电场中，电势差与电场强度的关系：,匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。,只适用于匀强电场；,思考：计算时带符号吗？,dAB -沿场强方向上的距离,UAB = E
2、 dAB,一、电场强度与电势差的关系,1.物理意义：在匀强电场中电场强度大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。,2.单位：伏每米（V/m） 1V/m=1N/C,或,由 表明，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。,电场强度的方向是电势降低最快的方向。,物理意义： 场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢,解：,根据 ，得：,2.如图所示，在场强为E4.0103 N/C的匀强电场中有相距5.0cm的A、B两点，两点连线与电场强度成30角。则A、B两点间的电势差UAB为_。,二、有关于计算场强的三个公式,（适用于任何电场）,（只适用于点电荷产生的电场）,（只
3、适用于匀强电场）,三、电势差和电场强度的区别,电场强度,电势差,物理意义,描述电场力的特征,描述电场能的特征,量 性,物理公式,单位,矢量,标量,物理量,电场力,电场强度,电势差,电势,电势能,电场力的功,电场力做功与路径无关,适用于匀强电场,3对于公式UabEd的理解，下列说法正确的是 ( ) A此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差 Ba点与b点的距离越大，则这两点的电势差越大 C公式中的d是指a点与b点之间的距离 D公式中的d是a、b两点所在等势面间的垂直距离,D,4.如图所示, 从A等势面到B等势面的电势降落方向有多个, 其中降得最快的是哪条? 它与场强的方向有什么关系?,电势
4、降落得最快的方向就是电场强度的方向,在匀强电场中，沿电场线方向相等距离上两点间电势差相等。,5.思考：匀强电场中，任意相等距离上的电势差相等吗？,U = Ed,在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。,应用： 在匀强电场中， 在任意一条直线上，任意相等距离的两点间的电势差相等。,A,A,思考：匀强电场中，不沿电场线方向相等距离上两点间电势差也相等吗？,等差等势面,C,6、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A，B，C三点的电势分别为 求D点的电势。,15V,9V,3V,-3V,试画出匀强电场的电场线,解：因为AB/CD，,所以,解得,7.两块相同的金属
5、板A、B水平地平行放置，两板的正对面相距30cm，A、B板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为60V，如图所示，求： （1）两板间电场的场强的大小和方向。 （2）若A板接地，则B板电势为多大？ （3）若C点离A板的距离10cm,D点离B板的距离为15cm,则C、D两点间的电势差为多少,8.如图所示，A、B、C为匀强电场中的三点,它们的连线组成一个直角三角形，且BC=4cm，AB=5cm.当把电量为-210-9C的点电荷从A点移到B点的过程中,克服电场力做功8 10-9J,而把该点电荷从B点移到C点，电场力做功8 10-9J,则电场强度为多大?,B,C,E,A,问题1：电场强度大的地方电势是
6、否一定高？,E大处高,E大处低,E大处不一定高；高处E不一定大,对比：电势与电场强度的关系是什么？,问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？,问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,（若规定无穷远处为零电势点 ）,对O点：E=0， 0,.O,对O点： =0，E 0,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,对比：电势与电场强度的关系是什么？,无直接关系,教材P24 T4,图是初中地理某课本中的等高线图(图中数字的单位是米)。小山坡的左边a和右边b哪一边的地势更陡些？如果把一个球分别从山坡左右两边滚下 (不考虑摩擦)，哪边的加速度更大？现在把图看成一个描述电势高低的等势线图，图中的单位是伏特，a和b哪一边电势降落得快？哪一边的电场强度大？根据两者的 对比谈谈你的体会。,
