1、1.6 电势差与电场强度的关系 学案8(人教版选修3-1)【学习目标】1、 理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系2、 对于公式 要知道推导过程3、能够熟练应用 解决有关问题【学习重点】 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。【学习难点】 掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题【知识梳理】 1电场强度和电势差分别从 力 和 能 的角度描述了电场,它们分别与电荷在电场中受的电场力和电荷在电场中的能相联系。我们已经知道电场力做功WAB=UABq,这个公式适用于一切电场。如果在匀强电场中移动电荷,电场力做功还可以用公式WAB=Fd=Eqd计算。比较上述两式得:UAB=Ed。此式只适
2、用于匀强电场。上式告诉我们:在匀强电场中,沿 电场线方向 的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在国际单位制中,场强的单位是 N/C 或 V/m 。2由E=U/d可知,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。据此,场强的方向就是电场中电势降落最 快 的方向。3在非匀强电场中,E=U/d可以理解为E=U/d ,由此可见电场强度就是电势对空间位置的变化率。也就是说电势随空间位置变化越快的地方电场强度越大。这类似于重力场中,地势随位置变化越快的地方越陡峭。【典型例题】【例题1】 如图图1-6-3所示,在匀强电场中,同一条电场线上有A、B两点,它们之间的距离为6,现测得U
3、AB = 150V。求:电场强度E的大小和方向;A d BE600电场中A、C两点相距14,A、C两点的连线与电强方向成600角,则C、A两点的电势差UCA为多大?解/= 150/0.06 = 2.5103 (V/m)UAB=150V0,则AB ,沿电场线方向电势降低,故场强方向向右。UCA = UCA (AA为等势面)UAC = Ed= EACcos600 = 2.51030.14= 1.75102 (V)所以 UCA = 1.75102 (V)【反思】收获疑问【课堂反馈】1下列说法正确的是()A匀强电场中各处场强相等,电势也相等B等势体各点电势相等,场强也相等C沿电场线方向电势一定越来越低
4、D电势降低的方向就是电场线的方向2下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是( )A在相同距离上的两点,电势差大的其场强也必定大B场强在数值上等于每单位距离上的电势降落C沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等D电势降低的方向必定是电场强度的方向3下图中,A、B、C是匀强电场中的三个点,各点电势A10 V、B2 V、C6 V,A、B、C三点在同一平面上,下列各图中电场强度的方向表示正确的是(4如图4所示,匀强电场场强E100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线夹角为60,则UBA之值为()A10 VB10 VC5 VD5 V答案1答案C2. 答案C3. 答案D4. 答案C