推荐学习K122017 - 2018学年高中物理第一章静电场1.6电势差与电

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6 电势差与电场强度的关系

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.对于公式U=Ed要知道推导过程. 2.能够熟练应用U=Ed解决有关问题.

3.知道电场强度另一个单位“V/m”的物理意义.

自主探究

【问题1】根据如图所示,分析电场强度大的地方电势是否一定高?反之又如何呢?

【结论】 .

【问题2】根据如图所示,分析电场强度为零的点电势一定为零吗?反之又如何呢?

【结论】 .

合作探究

1.若沿电场强度方向移动电荷,求电场力所做的功.

假设在如图所示的匀强电场E中,有一带电量为+q的粒子在电场力的作用下由A点移到B点,A、B两点间的电势差为UAB,距离为d.

2.若不沿电场强度方向移动电荷呢,求电场力所做的功.(AB与电场强度的夹角为θ)

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【结论】

(1)电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点沿 方向上距离的乘积.

(2)电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的 与两点沿 方向距离的比值,公式E= ,单位 .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 .

说明:①此式的适用范围: ,在非匀强电场中可以定性地判定两点间电势差的大小.

②d的含义: .

(3)与电场强度相关的公式间的区别与联系

物理意义 是电场强度的定义式 引入过程 适用范围 F∝q,E与F、q无关,是反映某点E= 电场强度的性质 是真空中点电荷电场强 度的决定式

E=k E= 【巩固练习】

如图所示,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连线与电场强度方向成60°,则此电场的电场强度多大?

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课堂检测

1.关于匀强电场电势差和电场强度的关系,正确的说法是( ) A.在相同距离的两点上,电势差大的其电场强度也必定大 B.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点距离的乘积 C.电势减小的方向必定是电场强度的方向

D.沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等

2.图中的实线为电场线,虚线为等势线,a、b两点的电势φA=-50 V,φB=-20 V,则a、b连线中点c的电势φc应为( )

A.φc=-35 V B.φc>-35 V C.φc<-35 V

D.条件不足,无法判断φC的高低

3.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势是20 V,b点的电势是24 V,d点的电势是4 V.如图所示,由此可知,c点的电势为( )

A.4 V B.8 V C.12 V

D.24 V

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4.已知空气的击穿电场强度为2×10V/m,测得某一次闪电,设闪电的火花路径为直线,其火花长为1 000 m,则发生这次闪电时,放电路径两端的电势差U= V,若这次闪电通过的电荷量为30 C,则释放的能量W= J.

5.如图所示,匀强电场中有A、B、C三点,它们的连线构成一个直角三角形,AB=0.12 m,AC=0.05 m,把一电荷量q=-1×10 C的点电荷从B点移到C点,电场力做功为5×10 J,把推荐学习K12资料

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