资源简介

(共28张PPT)
高中物理人教版（2019）必修三教学课件
第三节
电势差与电场强度的关系
第十章 静电场中的能量
01
新课导入
02
素养目标
03
新课讲解
04
例题与练习
05
课后小结
目录
| CONTENTS
PART-01
新课导入
New Lesson Presentation
新课导入
在孤立的带电体周围，如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。
为什么电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏？
PART-02
素养目标
Learning Objectives
1.经历探究匀强电场中电势差与电场强度的定量关系的过程，理解关系式的意义
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
素养目标
PART-03
新课讲解
New Lesson Introduction
新课讲解
一、电势差与电场强度的关系
思考：电场强度大的地方电势是否一定高呢？反之又如何呢？
A
B
C
D
结论1: E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小)
EA>EB ,φA>φB
EC>ED ,φC<φD
新课讲解
O点：E=0，φ ≠0
O点：φ =0，E ≠0
结论2: E为零处,φ不一定为零;φ为零处E不一定为零
场强E
与
φ
无直接关系
o
取无穷远处为零电势点
电势与电场强度间并无必然关系
o
新课讲解
1.UAB=Ed的推导
如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷量为q的正电荷沿电场线从A点移动到B点，A、B两点之间的距离为d。
条件
E
A
B
q
+
F
d
A、B两点之间的电势差 UAB与电场强度E存在怎样的关系
新课讲解
方法1：根据静电力做功与电势差的关系来计算功：W=qUAB ①
方法2：根据q 所受的静电力来计算功：在匀强电场中静电力 F是恒力 F＝ qE 它所做的功为：W＝Fd＝qEd ②
比较功的两个计算结果①和②，得到UAB ＝ Ed
如果不考虑UAB的正负，把UAB的下标去掉(理解为两点间电压，用U表示)，故有U= Ed。
新课讲解
1．关系式：＝Ed或E＝
2．物理意义：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．
3．适用条件：匀强电场
思考：“根据E＝，若A、B两点在匀强电场的同一等势面上，由UAB＝0，故场强为零”这句话对吗？
提示：该同学分析错误，当A、B在匀强电场同一等势面上时，两点沿电场方向距离d＝0.无法用E＝直接计算场强，E也不等于零．
匀强电场中电势差与电场强度的关系
新课讲解
(2)大小关系：由可知，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。
如果匀强电场中两点连线不沿电场方向，d的取值应为在电场方向的投影距离，即为电场中该两点所在的等势面的距离。
(1)d的说明：公式中d必须是沿匀强电场方向的距离。
(3)方向关系：电场强度E的方向就是电势降低最快的方向。图中AM降低最快。
E
A
N
P
M
新课讲解
思考：为什么电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏？
由 知两相邻等势线之间的电势差 U 相同时，电场强度 E 越大的地方，两相邻等势线之间的距离 d 越小，电场强度 E 越小的地方，两相邻等势线之间的距离 d 越大，这就是电场线较密的地方等势线也较密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏的原因。
新课讲解
电势差 电场强度E
定义式
大小
方向
联系
数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时，电场力所做的功
数值上等于单位正电荷受到的电场力
标量、无方向
矢量，规定正电荷在该点所受电场力的方向为正方向
沿电场线方向电势逐渐降低，电势逐渐降低最快的方向是电场线的方向。
新课讲解
公式 公式含义 适用范围
电场强度的定义式
任意电场
真空中点电荷电场的场强计算公式
真空中静止点电荷电场
匀强电场的场强的计算公式(为沿场强方向的距离)
匀强电场
PART-04
例题与练习
例题与练习
【例1】如图所示，A、B为匀强电场中的两点，A、B间距离为l，A、B连线与电场线的夹角为，电场强度为E，则A、B间的电势差为（　　）
A．El B．
C． D．0
【详解】根据匀强电场的场强与电势差的关系
可知为两点沿电场线方向的距离，则有
故可得A、B间的电势差为
B
例题与练习
【例2】如图所示，在电场强度的匀强电场中，电荷量
的点电荷从A点由静止加速到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离。求：
(1)A、B两点间的电势差；
(2)点电荷受到的静电力F的大小；
(3)点电荷从A运动到B的过程中，静电力做的功。
例题与练习
例题与练习
例题与练习
例题与练习
例题与练习
例题与练习
PART-05
课堂小结
课堂小结
①匀强电场中电势差与电场强度的关系
（1）关系式：
（2）
有正负，但正负不代表方向
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