高中物理专题匀强电场与电势差的关系课件ppt

60°，下列说法正确的是
A.若取A点的电势为0，则B点的电势φB＝4×104 V
√B.A、B两点间的电势差是UAB＝4×104 V
C.电荷量q＝＋2×10－4 C的电荷从A点运动到B点
电势能增大8 J
图9
D.电荷量q＝－2×10－4 C的电荷从A点运动到B点
电势能减小8 J
1234
解析 由题图可知，AB方向与电场线方向间的夹 角θ＝60°，A、B两点沿电场方向的距离：d＝ Lcos θ，则A、B两点间的电势差： UAB＝ELcos 60°＝4×105×0.2×0.5 V＝4×104 V， 又因为：UAB＝φA－φB，故若取A点的电势为0， 则B点的电势为φB＝－4×104 V，故A错误，B正确； 电荷量q＝＋2×10－4 C的电荷从A点运动到B点，静电力做正功，电荷 的电势能减小，故C错误； 电荷量q＝－2×10－4 C的电荷从A点运动到B点，静电力做负功，电荷 的电势能增大，故D错误.
在同一等势面上.O
点到
BC
的距离
d＝
OC
sin
α，
第五节 电磁波 相对论简介
1、创设情景，提出研究课题
(2)“动尺缩短”是沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些，在垂直于运动方向上的长度没有变化．
OB 1 1 ②两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．
－2
而 sin α＝ ＝ ，所以 d＝ OC ＝1.5×10 m. 考点一 光电效应规律的理解 OB ＋ OC 2 2 二、液体压强的计算
A.一定等于6 V
√B法确定
1234
图8
解析 根据点电荷场强公式可知，EA＞EB＞EC，又AB＝BC，由公式 UAB＝Ed可以判断UAB＞UBC，所以φB＜6 V.

E＝
U d
是匀强电场 中场强的定 义式
由F＝qE和W＝ qU导出
匀强 电场
【典例 1】 如图所示，在沿 x 轴正方向的匀强电场
E 中，有一动点 A 以 O 为圆心、以 r 为半径逆时针转动， θ 为 OA 与 x 轴正方向间的夹角，则 O、A 两点间电势差 为( )
A．UOA＝Er C．UOA＝Ercos θ
答案：C
拓展一 公式 E＝Ud的理解
登上一座山，往往不只有一条道路，有弯弯曲曲的盘 山公路，也有直达山顶的小道，走小道要陡峭得多，也就 是单位路程上上升的高度要大得多，与此类似．在电场中， 沿电场线方向电势降低，但也不是仅仅沿电场线方向电势 才降低，那么沿电场线方向与沿其他方向相比电势降低有 什么不同？它是不是“最陡峭得小道”呢？
(4)电场线与电场线、等势面与等势面不能相交． (5)电场线和等势面都是为了形象描述电场而假想出 来的．
【典例 2】如图所示，在平面直角坐标系中，有方向
关于匀强电场电势差和场强的关系，正确的说法是 ()
A．在相同距离的两点上，电势差小的其场强必定大 B．任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘 积 C．电势减小的方向必定是场强的方向 D．沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相 等
解析：匀强电场的场强可以用 E＝Ud来计算，式中的 d 是电场中两点沿电场线方向的距离．若是沿电场线方向 两点的距离相等，那么电势差大的其场强才必定大，选项 A 错误；由 d 的意义可知选项 B 错误；电势减小得最快 的方向才是场强方向，选项 C 错误；在匀强电场中，由 U ＝Ed 可知，选项 D 正确．
判断正误
(1)匀强电场的场强等于沿场强方向每单位长度上 的电势差值．(√)
(2)根据 U＝Ed 可知，任意两点的电势差与这两点的 距离成正比．(×)

匀强电场的场强
两点间的电势差
电场线方向的距离（等势面间距）
注：1、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. 2、运算不用带符号
问题4：电场强度的单位是什么？
2、电场强度的单位
V/m、N/C
1V/m=1J/(C.m)=1N.m/(C.m)=1N/C
3、电场强度的物理意义： (1)场强E的方向是电势降落最快的方向。 (2)场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢。类比
5 1 2 2 10 2
60°
U MN cos 600
500 （V / m）
4．电场强度三个公式的区别：
区别 公式 公式含义 适用范围
E=
F q
是电场强度的定义式 是真空中点电荷电场 的场强计算公式 是匀强电场的场强的 计算公式 （d为沿场 强方向的距离）
任意电场 真空中点电 荷电场
Q E=k 2 r U E= d
匀强电场
2、对于求电场力做功的两种途径W=qU和 W=qEd ，下列说法正确的是（ ） A．W=qU只适用于匀强电场，W=qEd适用于任何 电场 B．W=qEd只适用于匀强电场，W=qU适用于任何 电场 C．它们都适用于任何电场 D．它们都只适用于匀强电场
3、如图所示，a、b是匀强电场中的两点已知两点间 的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37°角，两点 间的电势差Uab=2.4×103V，则匀强电场的场强大小 为E=______V/m，把电子从a点移到b点电场力做功 W=______J，电子的电势能将______(填“增大”、 “减少”或“不变”) 答案:7.5×103；-3.84×10-16； 增加
4、如图所示，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， A 15V ,B 3V ,C 3V , 求D点的电势

用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成

第一章 第五节 匀强电场中电场强度
与电势差的关系
第一课时
北川中学 唐高平
复习回顾

1．电势
A
W AP q E PA q

2．电势差与电势的关系
U

AB
A B
3．电势能与电势的关系
E PA q A
★处理经常遇到的三个问题的的办法
（1）比较场强的大小： 看电场线的疏密或 等势面的疏密 看电场线的方向 （2）比较电势的高低： 电场线的方向指向电势降低的方向
B A
P
O
Q
电势与电场强度的关系
【结论】
1.E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大 2.E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零
注意： ①等量同种电荷连线和中线上 连线上：中点电势最小 中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小， 无穷远电势为零。 ②等量异种电荷连线上和中线上 连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。 中线上：各点电势相等且都等于零。
Wab= W1= EqSab E=W1/qSab= …… =0.6×102N/C 法二：U = Ed ’ = E(d +d cos600) =…… =6.6V
ac ac ab bc
例1：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和电场方向成600角，一个电量为 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： ① 匀强电场的场强？ ② 电荷从b移到c，电 场力做功W2为多少？ ③ a、c两点的电势差为多少？
U
CD
600 D
A E
=
2
U CB d CB sin 60
0

两金属板加200 V 直流电压。
（2）求带电粒子从M 板由静止开始运动到达N
板时的速度。
解：静电力远大于重力2×10-14N，因此重力可忽略不计。

带电粒子运动的加速度a= ，设带电粒子到达N板时速度为v。

根据匀变速直线运动的速度与时间关系有v2=2ad，则
v=
2
=

2×4×10−11 ×0.04
A
M
N
P
E
在匀强电场中,沿电场方向电势降落的最快！
学习目标
新知学习
课堂总结
2.图为点电荷周围等势面的分布，人们习惯让两个相邻的等势面
间电势差相等，为什么间距不相等？
WAB=FABlAB=qUAB
+
A' A
B
C
+
WBC=FBClBC=qUBC
FAB< FBC
UAB< UBC
3.匀强电场中，沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等吗？
第十章 静电场中的能量
第3节 电势差与电场强度的关系
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。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。这是为什么呢?
电场线是描述电场强度的，等势线是描述电势的，电场线和等势
线的疏密存在对应关系，表明电场强度和电势之间存在一定的联系。
m/s=40m/s
2×10−15
学习目标
新知学习
课堂总结
【例题】如图，真空中平行金属板M、 N之间的距离d为0.04m，有一
2×10-15 kg 的带电粒子位于M 板旁，粒子的电荷量为8×10-15 C，给

C（．其活中电dA场B线是方沿向电任场意强相度同方距向离A、的B两间点的间距的离电）势差必相等
1C．．电活场电强场度线E方描向述任了意电相场同具距有离力的的两性点质间，的电电势势差差U必描相述等了电场具有能的性质，E是矢量，U是标量． C．活电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等
AB
第3页，共10页。
（其中dAB是沿电场强度方向A、B间的距离） 从能的角度来看， WABq UAB
由此可得： UEd
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所以，在匀强电场中 ：
UEd
（1）在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距离 上的电势差．
（2）适用条件：匀强电场，而且沿着场强的方向，即式中的d是沿场
强方向两点间的距离．
（3）从和可知场强的单位V／m和N／C是一致的，1V／m＝1N ／C． 注意：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．
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例题：
关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说 法是（ ）
A．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离 的乘积
B．电势降落的方向必定是场强方向 C．活电场线方向任意相同距离的两点间的电势差 必相等 D．不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差等于场强跟沿场强方向两点间距离的乘积，沿场强方向电势降落最快，不沿电场线方向的直线上相等距离上的电
（势其差中 也d是A相B是等沿的电．场强度方向A、B间的距离）
电场强度（E） ? 电势差（U ） 我1．们电以场匀强强度电E场描为述例了来电确场定具E有和力U的的性关质系，. 电势差U描述了电场具有能的性质，E是矢量，U是标量．
第7页，共10页。
解析：
匀强电场中两点间的电势差等于场强 跟沿场强方向两点间距离的乘积，沿场强 方向电势降落最快，不沿电场线方向的直 线上相等距离上的电势差也是相等的．

该题综合应用了 E＝Ud 、U＝Ed、Ep＝qφ 和 W＝qU 等公式．在这些公式中各有易错问题，即： (1)E＝Ud 和 U＝Ed 中 d 的含义． (2)Ep＝qφ 中各量的正负． (3点 都在匀强电场中，已知 AC⊥BC，∠ABC＝60°， BC＝20 cm，把一个电量为 1×10－5 C 的正电 荷从 A 移到 B，电场力做功为零，从 B 移到 C， 电场力做功为 3×10－3 J，则该匀强电场的电 场强度大小和方向为( ) A．865 V/m，垂直 AC 向左 B．865 V/m，垂直 AC 向右 C．1 000 V/m，垂直 AB 斜向上 D．1 000 V/m，垂直 AB 斜向下
解析：选 C.电荷从 A 移到 B 的过程中电场力做功为零，根据 公式 W＝qU 可知 UAB＝0，匀强电场中的等势线是直线，则 直线 AB 是一条等势线．电荷从 B 移到 C，电场力做功 3× 10－3 J，则 UBC＝100 3 V，沿电场线方向的距离 d＝BC·sin 60° ＝10 3×10－2 m，由关系式 E＝Ud 得 E＝1 000 V/m，方向垂 直 AB 斜向上，选项 C 正确，其他选项均错误．
它的电量的比值
跟电荷电量的比值
定义式 引入意义
E＝Fq 描述电场力的性质
U＝Wq 描述电场能的性质
电场强度 E
电势差 U
正负或 矢量，正电荷受力方 标量，正负表示两点
方向 向为 E 的方向
间电势高低
(1)对于匀强电场 E＝Ud 联系 (2)U 和 E 是描述电场性质的物理量，大
小取决于电场本身，与 F、q、W 无关
2.关系式 U＝Ed 的应用 (1)定量计算 若用公式 U＝Ed 定量计算有关问题，则它只适用于匀强电 场．式中 d 为沿电场线方向的距离，由此可以得出以下两个常 用结论：

电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况
中一定能使亮点偏离中心距离变大的是
()
A．U1变大，U2变大 C．U1变大，U2变小
B．U1变小，U2变大 D．U1变小，U2变小
解析：设电子经过 U1 加速后速度为 v0，离开偏转电场时沿电 场方向的速度为 vy。 在加速过程中 eU1＝12mv02， 进入偏转电场后沿电场方向的加速度 a＝emE＝emUd2
第第 一5 章节
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二 知识点三 考向一 考向二 考向三 随堂基础巩固
课时跟踪训练
1．公式U＝E·d中d为电场中两点沿电场 线方向的距离。
2．沿电场线方向电势越来越低。 3．带电粒子仅在电场力作用下加速时，
可根据动能定理求速度。 4．带电粒子垂直进入匀强电场时，
2．如图 1－5－3 所示，两金属板与电
源相连接，电子从负极板边缘垂直电
场方向射入匀强电场，且恰好从正极
板边缘飞出。现在使电子入射速度
图1－5－3
变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板
边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的
()
A．2 倍
B．4 倍
1
1
C.2
D.4
解析：电子在两极板间做类平抛运动，水平方向 l＝v0t，t ＝vl0，竖直方向 d＝12at2＝2mqUdvl202，故 d2＝2qmUvl202，即 d∝v10， 故 C 正确。
如果仅受电场力，则做平抛运动。
［自学教材］ 1．关系式 U＝ Ed 。 2．适用条件 匀强电场、d为沿电场线方向两点间的距离。 3．结论 (1)沿电场线方向电势越来越 低 。 (2)沿垂直于电场线方向，同一垂线上电势 相等 。

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3．如图是位于 x 轴上某点的电荷在其右侧的电势 φ 随 x 变 化的图线，a、b 是 x 轴上的两点，过 P 点垂直于 x 轴的直线 PQ 和 x 轴是该曲线的渐近线，则以下说法正确的是( )
A．可以判断出 O、P 间的各点电势均为零 B．负试探电荷在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 C．可以判断出 P 点左侧与右侧的电场方向均为 x 轴正方向 D．正试探电荷从 a 点移到 b 点，静电力一直做正功
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解析：选 D 根据题意，该图中过 P 点垂直于 x 轴的直线
PQ 和 x 轴是该电势曲线的渐近线，所以产生该电场的点电荷是
正电荷，位于 P 点，所以 P 点左侧的电场的电势与 P 点右侧的
电势是对称的，OP 间的各点电势均不为零，P 点左侧的电场方
向为 x 轴负方向，A、C 错误；由图可以知道 a 点的电势高于 b
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第三页，共二十五页。
4．电场强度 E 与电势差 U 的比较
物理量 比较内容
电场强度 E
电势差 U
放入电场中某一点的 电荷在电场中两点间移
定义
电荷受到的电场力跟 动时，电场力所做的功
它的电量的比值
跟电荷量的比值
定义式
E＝Fq
U＝Wq
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物理量 比较内容
解析：选 C 从电场线疏密程度可以看出 Ea>Eb>Ec，由公 式 U＝Ed 可以判断 Uab>Ubc，即 φa－φb>φb－φc，所以 φb<φa＋2 φc ＝35 V.
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