《电势差与电场强度的关系》静电场中的能量PPT课件下载

人教版高中物理必修三《电势差与电场强度的关系》静电场中的能量PPT课件下载，共35页。

学习目标

1.经历探究在匀强电场中电势差与电场强度的关系过程,理解U=Ed,并了解其适用条件。(科学探究)

2.会用U=Ed或E=u/d解决有关问题。(科学思维)

3.知道电场强度的另一个单位“伏每米”的意义。(物理观念)

【必备知识】

一、电势差与电场强度的关系

想一想如图所示两相邻的同心圆之间的电势差相等,电势在哪些地方降低得快,在哪些地方降低得慢?

提示 在离场源电荷较近的地方(也就是电场强度强的地方)电势降低得快,在离场源电荷较远的地方(也就是电场强度弱的地方)电势降低得慢。该图形象地说明电场强度的大小反映电势随空间位置变化的快慢。

1.如图所示,匀强电场的电场强度为E,将电荷+q从A点移动到B点。(1)从力和位移的角度计算静电力所做功W= qEd 。(2)静电力做的功W与A、B两点的电势差UAB的关系为 W=qUAB 。(3)比较两次计算的功的大小,电势差与电场强度的关系为UAB= Ed 。

2.接上,若A、B不在同一条电场线上,如图所示,A、B两点间的电势差UAB= Ed 。

3.匀强电场中电势差与电场强度的关系

(1)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,即UAB=Ed,d为两点沿电场方向的距离。

(2)电场强度的方向和大小:电场中,电场强度方向是指电势降低最快的方向。

二、电场强度的另一种表述 

1.根据E=U_AB/d可知,在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点间沿电场强度方向距离的比值。

2.根据公式E=U_AB/d,可以得到电场强度的另一个单位是V/m。

【知识归纳】

1.关系式 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,电场强度是电势差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低最快的方向。如图所示,沿ab、ac、ad三个方向电势都降低相同数值ΔU,沿ac方向经过的距离最小,最大,ac方向就是电势降低最快的方向。

2.公式UAB=Ed或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。

要点笔记  UAB=Ed在匀强电场中可用于定量计算,在非匀强电场中可用于定性判断。

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