人教版高二物理选修3-1第一章静电场第6节电势差和电场强度的关系课件(共19张PPT)
6．公式E＝U/d说明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，电场强度的方向是电势降低最快 的方向。
7．在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的， 则有： （1）在同一直线上相同间距的两点间电势差相等； （2）等分线段就等分线段两端的电势差； （3）线段中点的电势为两端电势的平均值； （4）在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端点的 电势差相等。
B．C点的电势是20V C．粒子从A到D电势能增加
D．电场强度的大小为800 3/3V/m
8.如图所示，匀强电场中A、B、C、D、E、F、G、H为立方 体的8个顶点。已知电势φF＝1V，φA＝2V，φG＝3V，φH ＝6V，则（AC） A．D点和E点电势相等
B．B点和D点电势相等 C．将1C正电荷由A点经B点搬到G点，电场力做功-1J D．A、F点电势差UAF和B、E点电势差UBE相等
C．A点的电势低于B点的电势
D．正电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加
6.有一匀强电场，方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C， 这三点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。 已知A、B两点的电势分别为φA＝5V，φB＝1.8V，AB的距离为 4cm，BC的距离为3cm。若把一个电子（e＝1.6×10-19C）从A 点移动到C点，那么电子电势能的变化量为（A ） A．8.0×10-19J
10.等量同种电荷固定在x轴上的O、D两点，两电荷连线上各 点电势φ随x变化的关系如图所示，则说法正确的是（ABD） A.A、B两点间场强方向沿x轴正方向 B.A、C两点间的场强大小沿x轴正方 向先减小后增大 C.将一负点电荷从C点移到A点，电场力先做正功后做负功 D.将一正点电荷从A点移到C点，电势能先减小后增大
（3）比较功的两个计算结果，得到：UAB=Ed
即：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。 2.电场强度与电势差的关系公式：E U
d
3.公式的表述：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间 的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，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。
B．1.6×10-19J
C．-8.0×10-19J
D．-1.6×10-19J
7.如图所示，匀强电场中有6个点A、B、C、D、E、F正好构成 一正六边形，六边形边长为0.1m，所在平面与电场方向平行。 点B、D、F的电势分别为-20V、60V和20V。一带电粒子从A点 以某一速度沿AB方向射出后经过D点，不计粒子重力，则下列 判断正确的是（BD） A．粒子带正电
12.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电 势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲 线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（ABD） A．x1处电场强度为零 B．x2～x3段是匀强电场 C．粒子在x1～x3段先做加速度增大 的减速直线运动，再做匀速直线运动
D．x1、x2、x3、处电势的关系为φ1＞φ2＞φ3
9.光滑绝缘水平面内有一电场，其一条电场线沿x轴方向且电 势随坐标x变化的关系如图所示，一质量为m、带电荷量为+q的 小球在该电场线上O点以一定速度向x轴正向释放时能过x2点。 小球沿该电场线做直线运动。则（AB） A．小球在O﹣x2间做匀减速直线运动， 在x2后做加速度减小的加速运动 B．小球在x2处动能最小，电势能最大 C．小球在x1和x3处加速度相同 D．小球在x3处时的动能是在x4处时的两倍
【思考与讨论】 上面讨论中A、B两点位于同 一条电场线上。如果它们不 在同一条电场线上，如图所示， 还能得出以上结论吗？试试看。
4．公式E＝U/d只适用于匀强电场，电场强度E与电势差U 和沿电场方向两点间的距离d无关。
5．电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径无关， 由电场强度E及A、B两点沿电场方向的距离d决定。
5.如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶 点，∠ABC＝∠CAB＝30°，AB间距为6m，已知电场线平行于 △ABC所在的平面，一个带电荷量q＝-2×10-6C的点电荷由A移 到B的过程中，电势能增加1.2×10-5J，由B移到C的过程中电 场力做功6×10-6J，下列说法正确的是（ABD） A．A、C两点间的电势差UAC＝3动一正电荷，电场 力对其做功为Wab＝4eV，Wbc＝2eV，Wcd＝﹣3eV，则a、b、 c、d四个点中电势最高的是（A ） A．a B．b
C．c D．d
3.某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面， 过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b连线的 中点C处的电势应为（ C ） A．一定等于25V B．大于25V C．小于25V D．可能等于25V
4.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轴的 右侧，MP⊥ON，则（ CD ） A．M点的电势与P点的电势相等 B．将负电荷由O点移动到P点， 电场力做正功 C．M、N 两点间的电势差小于O、M两点间的电势差 D．O、P 两点间的电势差大于P、N两点间的电势差
11.如图甲所示为某电场中的一条电场线，在电场线上建立 坐标轴，坐标轴上O～x2间各点的电势 分布如图乙所示，则（BC） A．在O～x2间，场强先减小后增大 B．在O～x2间，场强方向没有发生变化 C．若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐增大 D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正点电荷，则该电荷 将在O～x2间往复运动
高二物理选修3-1 第一章静电场
第6节电势差与电场强度的关系
包头市百灵庙中学 史殿斌
1.公式推导 （1）如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移 动到B点，静电力做的功W与A、B两点的电势差UAB的关系为 W＝qUAB （2）从q所受的静电力来计算功。这个力是F＝qE 因为匀强电场中电场强度E处处相等，所以电荷q所受的静 电力F是一个恒力，它所做的功为 W＝Fd＝qEd
【思考与讨论】
由公式E=U/d可以得到电场强度的另一个单位： 伏[特]每米（V/m），这个单位与前面学过的单 位牛[顿]每库[仑]（N/C）相同。请证明这一点。
【课堂训练】 1.关于静电场，下列说法正确的是（D ） A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势也一定为零 C．由U＝Ed可知，匀强电场中相距越远的两点间的电势差 越大 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
7．在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的， 则有： （1）在同一直线上相同间距的两点间电势差相等； （2）等分线段就等分线段两端的电势差； （3）线段中点的电势为两端电势的平均值； （4）在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端点的 电势差相等。
B．C点的电势是20V C．粒子从A到D电势能增加
D．电场强度的大小为800 3/3V/m
8.如图所示，匀强电场中A、B、C、D、E、F、G、H为立方 体的8个顶点。已知电势φF＝1V，φA＝2V，φG＝3V，φH ＝6V，则（AC） A．D点和E点电势相等
B．B点和D点电势相等 C．将1C正电荷由A点经B点搬到G点，电场力做功-1J D．A、F点电势差UAF和B、E点电势差UBE相等
C．A点的电势低于B点的电势
D．正电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加
6.有一匀强电场，方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C， 这三点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。 已知A、B两点的电势分别为φA＝5V，φB＝1.8V，AB的距离为 4cm，BC的距离为3cm。若把一个电子（e＝1.6×10-19C）从A 点移动到C点，那么电子电势能的变化量为（A ） A．8.0×10-19J
10.等量同种电荷固定在x轴上的O、D两点，两电荷连线上各 点电势φ随x变化的关系如图所示，则说法正确的是（ABD） A.A、B两点间场强方向沿x轴正方向 B.A、C两点间的场强大小沿x轴正方 向先减小后增大 C.将一负点电荷从C点移到A点，电场力先做正功后做负功 D.将一正点电荷从A点移到C点，电势能先减小后增大
（3）比较功的两个计算结果，得到：UAB=Ed
即：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。 2.电场强度与电势差的关系公式：E U
d
3.公式的表述：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间 的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，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。
B．1.6×10-19J
C．-8.0×10-19J
D．-1.6×10-19J
7.如图所示，匀强电场中有6个点A、B、C、D、E、F正好构成 一正六边形，六边形边长为0.1m，所在平面与电场方向平行。 点B、D、F的电势分别为-20V、60V和20V。一带电粒子从A点 以某一速度沿AB方向射出后经过D点，不计粒子重力，则下列 判断正确的是（BD） A．粒子带正电
12.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电 势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲 线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（ABD） A．x1处电场强度为零 B．x2～x3段是匀强电场 C．粒子在x1～x3段先做加速度增大 的减速直线运动，再做匀速直线运动
D．x1、x2、x3、处电势的关系为φ1＞φ2＞φ3
9.光滑绝缘水平面内有一电场，其一条电场线沿x轴方向且电 势随坐标x变化的关系如图所示，一质量为m、带电荷量为+q的 小球在该电场线上O点以一定速度向x轴正向释放时能过x2点。 小球沿该电场线做直线运动。则（AB） A．小球在O﹣x2间做匀减速直线运动， 在x2后做加速度减小的加速运动 B．小球在x2处动能最小，电势能最大 C．小球在x1和x3处加速度相同 D．小球在x3处时的动能是在x4处时的两倍
【思考与讨论】 上面讨论中A、B两点位于同 一条电场线上。如果它们不 在同一条电场线上，如图所示， 还能得出以上结论吗？试试看。
4．公式E＝U/d只适用于匀强电场，电场强度E与电势差U 和沿电场方向两点间的距离d无关。
5．电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径无关， 由电场强度E及A、B两点沿电场方向的距离d决定。
5.如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶 点，∠ABC＝∠CAB＝30°，AB间距为6m，已知电场线平行于 △ABC所在的平面，一个带电荷量q＝-2×10-6C的点电荷由A移 到B的过程中，电势能增加1.2×10-5J，由B移到C的过程中电 场力做功6×10-6J，下列说法正确的是（ABD） A．A、C两点间的电势差UAC＝3动一正电荷，电场 力对其做功为Wab＝4eV，Wbc＝2eV，Wcd＝﹣3eV，则a、b、 c、d四个点中电势最高的是（A ） A．a B．b
C．c D．d
3.某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面， 过a、b两点的等势面电势分别为40V和10V，则a、b连线的 中点C处的电势应为（ C ） A．一定等于25V B．大于25V C．小于25V D．可能等于25V
4.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轴的 右侧，MP⊥ON，则（ CD ） A．M点的电势与P点的电势相等 B．将负电荷由O点移动到P点， 电场力做正功 C．M、N 两点间的电势差小于O、M两点间的电势差 D．O、P 两点间的电势差大于P、N两点间的电势差
11.如图甲所示为某电场中的一条电场线，在电场线上建立 坐标轴，坐标轴上O～x2间各点的电势 分布如图乙所示，则（BC） A．在O～x2间，场强先减小后增大 B．在O～x2间，场强方向没有发生变化 C．若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐增大 D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正点电荷，则该电荷 将在O～x2间往复运动
高二物理选修3-1 第一章静电场
第6节电势差与电场强度的关系
包头市百灵庙中学 史殿斌
1.公式推导 （1）如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移 动到B点，静电力做的功W与A、B两点的电势差UAB的关系为 W＝qUAB （2）从q所受的静电力来计算功。这个力是F＝qE 因为匀强电场中电场强度E处处相等，所以电荷q所受的静 电力F是一个恒力，它所做的功为 W＝Fd＝qEd
【思考与讨论】
由公式E=U/d可以得到电场强度的另一个单位： 伏[特]每米（V/m），这个单位与前面学过的单 位牛[顿]每库[仑]（N/C）相同。请证明这一点。
【课堂训练】 1.关于静电场，下列说法正确的是（D ） A．电势等于零的物体一定不带电 B．电场强度为零的点，电势也一定为零 C．由U＝Ed可知，匀强电场中相距越远的两点间的电势差 越大 D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
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人教版高二物理选修3-1第一章1.6 电势差与电场强度的关系20页PPT
敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
人教版高二物理选修3-1第一章1.6 电势 差与电场强度的关系
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
人教版高二物理选修3-1第一章1.6 电势 差与电场强度的关系
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
高中物理新人教版选修3-1课件：第一章+静电场+第6电势差与电场强度的关系
电势差
•电在 与场强匀 两度强点方电沿向 场__中__，__电__场__强__度__的__大距小离等的于比两值点。间的_________
3．单位 由E＝Ud 得电场强度的另一个单位：__伏__每__米__(_V__/m__)_______。 4．适用范围 只适用于___匀__强__电__场_____。
U d
而说E与d成反比。
如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，
其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8C的正
电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7J。求： 导学号 74700135
(1) 匀强电场的电场强度E。
(2) 电荷从b移到c，电场力做的功W2。
导学号 74700132 ( ABC )
A．φA＞φB ＞φC B．EC＞EB＞EA C．UAB＜UBC
D．UAB＝UBC
• 解析：电势沿电场线方向降低，所以A对；由电场线的疏 密程度，可判定B项正确；由等势线的疏密程度根据U＝ Ed可判断C项正确。
『想一想』
安全用电常识中，有一个涉及“跨步电压”现象的问题，你知道什么是
• 提示：(1) b (2)b (3)b，b
1．匀强电场中电场强度和电势差的关系： (1) 定性分析：电势和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场本 身决定，但这两个物理量之间无直接关系，电场强度是从力的角度描述电场性 质的物理量，是矢量；而电势则是从能量角度来描述电场性质的物理量，是标 量。但是它们又有着定量的联系。 (2) 定量关系：E＝Ud 或U＝E·d。
害，电鳗在某次捕食时头尾间距为50cm(如图) ，则电鳗在放
电时产生的瞬间电压为 导学号 74700136 ( C )
高中物理人教版选修3-1课件第一章第6节电势差与电场强度的关系
φa、φb、φc 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势和
电场强度，可以判定
()
A．φa＞φb＞φc C．φa－φb＝φb－φc
图 1-6-2 B．Ea＞Eb＞Ec D．Ea＝Eb＝Ec
解析：电场线是沿直线的电场，通常有如图所示几种情况：
题中给出的一条电场线，不一定是哪一种，因此 B、C、D 均 不正确。其中在前三个图中可由 U＝Ed 定性分析。不论是何 种情况的电场，沿着电场线方向电势总是降低的，φa＞φb＞φc，
在等差等势面越密的地方场强就越大，如图 1-6-1 甲所示。 再如图乙所示，a、b、c 为某条电场线上的三个点，且距离 ab ＝bc，由于电场线越密的地方电场强度越大，故 Uab＜Ubc。
图 1-6-1
1．如图 1-6-2 所示，a、b、c 是一条电场线上的三个点，电场
线的方向由 a 到 c，a、b 间的距离等于 b、c 间的距离，用
[答案] A
等分法及其推论 (1)等分法：在匀强电场中，如果把某两点间的距离等分为 几段，则每段两端点的电势差等于原电势差的n1。 (2)两个推论 ①在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端电势差 相等。 ②在匀强电场中，相互平行的两条线段，无论它们是否与 电场线方向平行，只要一条线段是另一线段的 n 倍，这条线段 两端点的电势差就一定是另一线段两端点电势差的 n 倍。
距离上的电势差。 U
2．公式：E＝__d__。 3．单位：N/C 或_V__/_m_____。
1．自主思考——判一判
(1)由公式 E＝Ud 可知，电场强度渐降落的方向。
(× )
(3)E＝Fq与 E＝kQr2中的 q 和 Q 表示相同的含义。 ( × )
度大小 E＝100 V/m，则 O、P 两点的电势差
人教版高中物理选修3-1课件第一章静电场第6节《电势差与电场强度的关系》
U=Ed
2.说明: (1)只适用于匀强电场，对于非匀强电场，可做定性判
断。
(2)d为沿场强方向的距离。
1.如图,a、b、c、d、e五个点在一直线上,b、c两点间的距离 等于d、e两点的距离。在a点固定放置一个点电荷,带电荷量
为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一
个点电荷+q从d点移到e点的过程中() A.电场力做功qU B.克服电场力做功qU C.电场力做功大于qU a b c d e
8 Wab 3.0×10 势面上，Uab＝ q ＝ V＝60 V。 － 5.0×10 10
－
(2)由 U＝Ed 得， U Uab 60 E＝ d ＝ ＝ V/m＝375 V/m。 abcos37° 0.2×0.8 (3)由匀强电场电场线和等势面关系可知，场强与 ac 平 行且由 a 指向 c。
答案： (1)60 V (2)375 V/m (3)与 ac 平行且由 a 指向 c
D
D.电场力做功小于qU
2.如图，A、B、C、D是某匀强电场中一正方形区域的
四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为
15V,3V,─3V,求D点的电势。
解：因为AB//CD，
所以 解得 E B C A D
试画出匀强电场的电场线
15
计算电场强度三个式子的区别
在地理的学习中， 我们要用等高线来 描述山势的陡峭程 度。从山顶上从坡 度不同的两个方向 下到同一水平面， 坡度陡的方向，单
如图甲所示，等差等势面的间距随电场强度的减小而增
大。再如图乙所示，a、b、c为某条电场线上的三个点， 且距离ab＝bc，由于电场线越密的地方电场强度越大，故 Uab＜Ubc
1.如图，实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的
人教版高中物理选修3-1：第一章 1.6 电势差与电场强度的关系 课件
巩固4： 在电场强度为600 N/C的匀强电场中，A、B两 点相距5 cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、 B两点的电势差是____3_0__ V。若A、B两点连线与电场 方向成60°时， 则A、B两点的电势差_____1_5__V；若A、 B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是
_____0___V。
课堂小结
一、电势与电场强度的关系 无直接关系 E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大 E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零
二、电势差与电场强度的关系 U=Ed
说明： ①只适用于匀强电场 ②d：沿场强方向的距离
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/142021/3/14Sunday, March 14, 2021
B d
UAB=Ed
UAB ◆注意：UAB=Ed 适用条件：
① 只适用于匀强电场； ② d：为两点沿电场线方向的距离。
思考题
◆在匀强电场中，沿电场强度方向，任意两点之 间的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积。U=Ed
由 U = Ed E = U ，这个式子 d
表示什么含义？从式子中可看出E的单位是什么？
THE END ❖ 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
谢谢观看
适用于匀强电场 单位：V/m
思考：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？
答:不相等
结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小
思考与知识的应用:---夯实基础
人教版物理选修3-1 第一章 第六节 《电势差与电场强度的关系》(共14张PPT)[优秀课件资料]
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大小等于两点间的电势差与两点 沿电场强度方向距离的比值。
2. 公式
3. 数值 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。 4. 方向
电场强度的方向就是电势降低最快的方 向。只有沿电场强度方向，单位长度上的电 势差才最大，也就是电势降低最快。注意电 势下降的方向不一定是电场强度的方向。 5. 单位
WAB=qElcosθ=qEd WAB=qUAB UAB=Ed
(1)上述关系只适用于匀强电场。 (2)公式中的d必须是沿电场强 度方向的距离。当电场中的亮点不 在同一条电场线上时候，d应为两 点间距离在电场强度方向上的投影， 即电场中的两点所在的等势面间的 距离。
1.表述 在匀强电场中，电场强度的
A
D
分析：因为B、C两点的电势
相等,故BC为一等势面,所以
A、D也在一等势面上，
ΦD=12V
B
C
变化1.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V. 变化2.若Φc=0,其它条件不变，则ΦD=____V.
A 12V
D ?V
P
E
B 3V
C -6V
因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势
1.6 电势差和电场强度的关系
一、电势与电场强度的关系---无直接关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？
反之又如何呢？ E大处φ不一定高； φ高处E不一定大
问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？
反之又如何呢？ E为零处φ不一定为零，φ 为零处E势差和电场强度的关系
伏(特)每米(V/m)，1V/m=1 N/C.
三、有关于计算场强的三个公式
E F （适用于任何电场） q
E
k
2. 公式
3. 数值 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。 4. 方向
电场强度的方向就是电势降低最快的方 向。只有沿电场强度方向，单位长度上的电 势差才最大，也就是电势降低最快。注意电 势下降的方向不一定是电场强度的方向。 5. 单位
WAB=qElcosθ=qEd WAB=qUAB UAB=Ed
(1)上述关系只适用于匀强电场。 (2)公式中的d必须是沿电场强 度方向的距离。当电场中的亮点不 在同一条电场线上时候，d应为两 点间距离在电场强度方向上的投影， 即电场中的两点所在的等势面间的 距离。
1.表述 在匀强电场中，电场强度的
A
D
分析：因为B、C两点的电势
相等,故BC为一等势面,所以
A、D也在一等势面上，
ΦD=12V
B
C
变化1.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V. 变化2.若Φc=0,其它条件不变，则ΦD=____V.
A 12V
D ?V
P
E
B 3V
C -6V
因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势
1.6 电势差和电场强度的关系
一、电势与电场强度的关系---无直接关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？
反之又如何呢？ E大处φ不一定高； φ高处E不一定大
问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？
反之又如何呢？ E为零处φ不一定为零，φ 为零处E势差和电场强度的关系
伏(特)每米(V/m)，1V/m=1 N/C.
三、有关于计算场强的三个公式
E F （适用于任何电场） q
E
k
第一章 第6节《电势差与电场强度的关系》课件(选修3-1)
[特别提醒] 虽然 U＝Ed 仅适用于匀强电场，但对于非匀 强电场，可以用它来解释等差等势面的疏密与电场强度大小的 关系，当 U 一定时，E 越大，则 d 越小，即电场强度越大，等 差等势面越密。
1.如图 1－6－2 所示， 在电场强度 E＝4.0×103 N/C 的匀强电场 中有相距 5.0 cm 的 A、B 两点，两点连线与电场强度方向成 30° 角，求 A、B 两点间的电势差。
(1)连接 AC，并作出 AC 的中点 O； (2)再作出 AO 的中点 O′； (3)连接 O′B； (4)过 A 点作直线 O′B 的垂线 AD，电场 E 的方向由 A→D。
[答案] 见解析
在匀强电场中，电场线是一簇相互平行的直线，等势 面也相互平行且电场线垂直于等势面，根据在匀强电场中沿 任意方向电势均匀降落来确定电场方向。
2.如图 1－6－3 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 点的电势 φD＝ 。
图 1－6－3
解析：由匀强电场中电势差公式得： φA－φD＝φB－φC 解得：φD＝9 V。
答案： 9 V
(1)由公式 UAB＝Ed 得 E＝ (3)在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 电势差 与两点沿 电场强度 方向距离的比值。 (4)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 。
[重点诠释] 1.电场强度三个公式的区别 区别 公式 物理含义 引入过程 适用范围
F E＝ q
F F∝q，q 与 F、q 无 电场强度 适用于一切 的定义式 关，反映某点电场 电场 的性质
(3)在应用时，我们更多地把公式 UAB＝Ed 简化为 U＝Ed， 即我们只是把两点间的电势差大小、电场强度大小通过公式联 系起来，至于电势差的正负、电场强度的方向我们根据题意另 作判断，这样处理可以避免引起不必要的混淆。 (4)在非匀强电场中，E 和 U 也有一定的关系，但不像在匀 强电场中的关系式那么简单，虽然公式 UAB＝Ed 只适用于匀强 电场的定量计算，但对一些非匀强电场的问题，也可以运用公 式进行定性的判断。
人教版物理选修3-1 1.6《电势差与电场强度的关系》课件(共17张PPT)
EF ① q
E
k
Q r2
②
EU ③ d
例1：如图，在匀强电场中的M、N 两点距离为2 cm，两点间的电势差 为5 V,M、N连线与场强方向成60° 角，则此电场的电场强度多大？
M. .
60°N′
E
.N
解：
根据
E
U d
，得：
E
U
MN • cos 600
50（ 0 V/m）
例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( C ) 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同 D．电势降落的方向必定是场强方向
.B
s
E
. . A
） α
d
C
·D
结论1:在电场中场强方向是电势降低最快的方向。
WAC qU AC WAC qEd
.B
s
E
. . A
α ）
d
C
·D
U AC Ed
WAB qU AB
WAB qEs cos
U AB Es cos Ed
U Ed
.B
s
E
. . A
α ）
d
C
·D
问题5：三个场强公式的意义及适用条件比较.
拓展训练 如图所示，匀强电场中有 a、 b、c 三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其
中 ab 沿电场方向，bc 和电场方向成 60°角．一个电荷量为 q＝4×10－8 C 的 正电荷从 a 点移到 b 点，静电力做功 为 W1＝1.2×10－7 J．求： (1)匀强电场的场强 E； (2)电荷从 b 点移到 c 点，静电力做的 功 W2；
高中人教版物理选修3-1课件：第1章-6-电势差与电场强度的关系-
(1)a、b两点的电势差Uab； (2)匀强电场的场强大小和方向。
思路点拨：(1)电场力对电荷做功一定时，初、末位置的电势差 一定，其数值可由U＝Wq 求解。
(2)匀强电场的场强可由公式E＝Ud 求解。
[解析] (1)因为正电荷从a到b和从a到c，电场力做功相等，所 以由W＝qU可得Uab＝Uac，b、c两点在同一等势面上，根据电场线 与等势面垂直，可知场强方向与ac平行，垂直指向bc。
[跟进训练] 训练角度1：应用E＝Ud 定性分析 1.(多选)如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上 的三点，c为ab中点。a、b电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述 正确的是( )
A．该电场在c点处的电势一定为4 V B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c
电势φC＝3 V，可连接B与C作等势线，过O点作BC的垂线交BC于D
点，如图所示，由几何关系得OD＝1.5
cm，E＝
UDO OD
＝
UCO OD
＝200
V/m，A正确。]
NO.3
课堂小结·提素养
必备素养 知识脉络 学以致用
1．[科学思维]对E＝Ud 公式的理解与应用。 2．[物理观念]对场强的进一步理解。 3．[科学方法]匀强电场中场强与电势差的关系。
A．UOP＝－10sin θV B．UOP＝10sin θV C．UOP＝－10cos θV D．UOP＝10cos θV
上例中，若改为B板接地，其他条件不变，则C点电势多高？若 C点放一电子，则电子的电势能多大？
提示：UCB＝EdBC＝6×102×4×10－2V＝24 V 则φ′C＝UCB＋φB＝24 V EpC＝－eφC′＝－24 eV。
思路点拨：(1)电场力对电荷做功一定时，初、末位置的电势差 一定，其数值可由U＝Wq 求解。
(2)匀强电场的场强可由公式E＝Ud 求解。
[解析] (1)因为正电荷从a到b和从a到c，电场力做功相等，所 以由W＝qU可得Uab＝Uac，b、c两点在同一等势面上，根据电场线 与等势面垂直，可知场强方向与ac平行，垂直指向bc。
[跟进训练] 训练角度1：应用E＝Ud 定性分析 1.(多选)如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上 的三点，c为ab中点。a、b电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述 正确的是( )
A．该电场在c点处的电势一定为4 V B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c
电势φC＝3 V，可连接B与C作等势线，过O点作BC的垂线交BC于D
点，如图所示，由几何关系得OD＝1.5
cm，E＝
UDO OD
＝
UCO OD
＝200
V/m，A正确。]
NO.3
课堂小结·提素养
必备素养 知识脉络 学以致用
1．[科学思维]对E＝Ud 公式的理解与应用。 2．[物理观念]对场强的进一步理解。 3．[科学方法]匀强电场中场强与电势差的关系。
A．UOP＝－10sin θV B．UOP＝10sin θV C．UOP＝－10cos θV D．UOP＝10cos θV
上例中，若改为B板接地，其他条件不变，则C点电势多高？若 C点放一电子，则电子的电势能多大？
提示：UCB＝EdBC＝6×102×4×10－2V＝24 V 则φ′C＝UCB＋φB＝24 V EpC＝－eφC′＝－24 eV。
人教版物理选修3-1 1.6《电势差与电场强度的关系》课件(共15张PPT)
C
３．图为正点电荷周围等势面的分布，人们作图 时习惯让两个相邻的等势面间电势差相等，为什 么等差等势面间距不相等呢？
电场线越密，等差等势面
+
间距越小，电场越强。
1、电势差和电场强度的区别:
物理量 物理意义 物理公式 量 性 单位
电场 描述电场 强度 力的特征
E=F/q
矢量 V/m
电势差
描述电场 能的特征
由Ｕ＝Ｅｄ变形得： E U d
综上可得，电场强度的另一种表述为： 电场强度的方向是电势降落最快的方向；其大小 反映了电势对空间位置的变化率。
１．场强的单位：１Ｎ／Ｃ＝１V/m 定义式 Ｅ＝Ｆ／ｑ
匀强电场 Ｅ＝Ｕ／ｄ
２．沿电场线方向电势降低，那么，电势降落 的方向一定是电场线的方向吗？
B DE
A+q
θ3 A +q qE C
两个重要结论
1.在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均匀的 （电势等分规律）。 2.在匀强电场中，相互平行且相等的线段两端点的电势 差相等。
Uab=Udc或Uad=Ubc 得:φc=8V
【应用】在匀强电场中求某点电势，找等势点， 画等势面，定电场线，求解电场强度等。
练习：图中A、B、C为匀强电场中的三点， 已知φA=12V，φB=6V，φC= - 6V，试在方框中 作出该电场线的分布示意图
B
C
电场中，“d”非常非常小时的狭小
空间可近似认为是匀强电场，关系式
不能用于定量计算，但可以用于定性
判断。
ｂ．Ｕ＝Ｅｄ计算结果为沿匀强电场
方向两点间电势差或任意两点间电势
B
差的绝对值，也称为电压。
2
1
E
ｃ. “d”为匀强电场中任意两点间 距离沿场强方向的投影长度，或也可 以理解为两点各自所在等势面之间的 距离。