小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第7讲电势差与电场强度的关系学习目标1.知道匀强电场中电势差与电场强度的关系,掌握表达两者关系的公式。2.进一步理解电势差、电场强度,能运用电势差与电场强度的关系分析求解有关问题。知识点一匀强电场中电势差与电场强度的关系如图所示的一个匀强电场,场强大小为E,A、B是沿电场方向上的两点,其电势差为UAB,A、B之间的距离为d。现将一个电荷量为q的电荷由A移到B。(1)从力和位移的角度计算静电力所做的功;通过A、B间的电势差计算静电力做的功;(2)比较两次计算的功的大小,说明电势差与电场强度有何关系;(3)B、C在同一等势面上,UAC与电场强度有何关系。提示(1)WAB=Fd=qEdWAB=qUAB(2)次做功大小相等两UAB=Ed(3)UAC=Ed1.意义:在匀强电场中,两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积。2.电场强度的另一种表述:电场强度的大小在数值上等于沿电场强度方向单位距离上的电势差。3.电场强度的另一个单位:由E=可导出电场强度的另一个单位,即伏每米,符号为V/m。1V/m=1N/C。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com【思考】(1)如,沿方向降落最快?降落最快的方向强图哪个电势电势与电场度方向具有的系?怎样关(2)如所示,以点荷+图电Q心为圆(球心)同心画圆(同心球面),半之比径为1∶2∶3,A、B点的差两间电势与B、C点的差是否相等?两间电势提示(1)沿A→C方向降落最快;强度的方向就是降落最快的方向。电势电场电势(2)不相等。沿着QABC方向,强度越越弱。假正探荷电场来设试电q从A移动到B,再由B移到动C。里的力是力,其做功这静电变WAB>WBC。另一角从个度看,WAB=qUAB适用于任何,所以电场qUAB>qUBC,故UAB>UBC。1.关系式E=表明了电场强度与电势差的关系(1)大小: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,电场强度是电势对空间位置的变化率,电势随空间变化的快慢,反映了电场强度的大小。(2)方向:电场中电场强度的方向就是电势降落最快的方向。2.公式UAB=Ed或E=只能适用于计算匀强电场的电势差,不能计算非匀强电场的电势差,但在非匀强电场中,电场强度整体较强的地方,沿电场线相同的距离上的电势差必然更大,电势变化更快,所以根据这个公式可以比较非匀强电场中电势差的大小。[特别提醒]UAB=Ed在强中可用于定量算,在非强中可用于定匀电场计匀电场性判。断角度1E=或UAB=Ed在匀强电场中的应用例1如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm,则该电场的电场强度E的大小和方向分别为()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.E=1V/m,水平向左B.E=1V/m,水平向右C.E=100V/m,水平向左D.E=100V/m,水平向右答案C解析等面垂直,且高指向低,强度的方向水平向电场线与势从电势电势电场左,E==V/m=100V/m,C正确。训练1如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E=100V/m,则O、P两点的电势差可表示为()A.UOP=-10sinθ(V)B.UOP=10sinθ(V)C.UOP=-10cosθ(V)D.UOP=10cosθ(V)答案A解析在强中,匀电场UOP=-E·Rsinθ=-10sinθ(V),故A正确。角度2应用UAB=Ed或E=定性分析非匀强电场问题例2如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,a、b两点的电势分别为φa=20V,φb=50V,则a、b连线的中点c的电势φc应为()A.φc=35VB.φc>35VC.φc<35VD.无法判断φc的高低答案B小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com解析由看出,图ac段比电场线bc段密,所以电场线ac段强大,根据公场较式U=Ed可知,c、a差间电势Uca大于b、c差间电势Ubc,即φc-φa>φb-φc,得到φc>=35V,B正确。训练2(多选)如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN。P点在y轴右侧,MP⊥ON。则下列说法正确的是()A.M点的电势比P点的电势高B.将负点电荷由O点移动到P点,电...