2021学年6 电势差与电场强度的关系教学演示课件ppt

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目标概览学习目标：1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系，并且能推导U＝Ed.2．会用U＝Ed进行相关计算．重点难点：1.重点：匀强电场中电势差与场强的关系．
2．难点：公式U＝Ed中运用条件的理解．学法指导：理解公式中d的意义，将公式U＝Ed定性应用于非匀强电场，利用非匀强电场的场强分布定性判断电势分布或将其逆向应用．
第七节　电势差与电场强度的关系
一、电场强度和电势差从不同的角度描述了电场1．电场强度是跟_______相联系的，电势差是跟___________相联系的．2．电场强度跟电势差也是有联系的．
二、电势差与电场强度的关系1．推导：图13－7－1表示某一匀强电场的等势面和电场线．设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E.把正电荷q由A点移动到B点，电场力所做的功W＝Fd＝_____ ，而W＝qU，可见，U＝ ___.
2．关系：在匀强电场中， _____________的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积.3．公式：在匀强电场中E＝U/d，或U＝Ed.思考在匀强电场中任意选取一个与等势面不平行的方向.在这个方向上的两点间的电势差与两点间的距离成正比，这种说法对吗？
(1)适用条件：_____电场，而且沿着场强的方向，即式中的d是_______________的距离．(2)在匀强电场中，场强在数值上等于____________________的电势差．(3)从E＝U/d和E＝F/q可知场强的单位V/m和N/C是一致的，1 V/m＝1 N/C.【思考·提示】　对．
特别提醒 电场强度的方向是电势降落最快的方向，但电势降落的方向不一定就是场强方向，沿其他方向，电势也可能降落．
二、电场强度的三个公式的比较
如图13－7－4中平行金属板A、B之间有匀强电场,A、B间电压为600 V，A板带正电，接地，A、B两板间距12 cm，C点离A板4 cm.求：
(1)C点的电势；(2)若将一电子从场外移到C点，电场力做多少功？做正功还是做负功？
(2)“场外”可理解为离电场无穷远，此处电势也为零．由W＝qU可得将电子从场外移到C点，电场力做的功为W＝e(0－φC)＝－1.6×10－19×200 J　＝－200 eV.负号说明电场力做的是负功．【答案】　(1)－200V　(2)－200 eV，负功
【思维升华】　用公式E＝U/d计算须注意两点:(1)此式适合于匀强电场中的有关计算问题；(2)d为匀强电场中顺着电场线方向上的两点间距．物理公式的应用须注意条件和符号的含义，不能想当然地加以应用．
【解析】　由于场强大小要由电场线的疏密来判断，本题中只给出一条电场线，它有可能是匀强电场，也有可能是点电荷形成的电场，还有可能是等量异号电荷电场中中间的那一条.由于不知道是什么电场，所以A、B、D不能确定．而沿电场线方向电势降低，故C对.
【答案】　C【思维升华】　只有匀强电场，公式U＝Ed才适用，根据一条电场线无法判定电场是否为匀强电场．
如图13－7－6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φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，由此可得D点电势φD＝_________ V.