第十章：第3節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系目錄CONTENT問題與思考U與E的關(guān)系拓展學(xué)習(xí)鞏固提升新課引入00.電場力電場強(qiáng)度電勢差電勢電勢能電場力的功電場力做功與路徑無關(guān)溫故知新關(guān)系問題與思考第一部分溫故知新01.如果只畫出帶電體空間分布的電場線和等勢面的剖面圖，等勢面就成了等勢線。圖中每相鄰兩條等勢線之間的電勢差是相等的。電場線密的地方等勢線也密，電場線稀疏的地方等勢線也稀疏。這是為什么呢？問題探究102.如圖甲所示，在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，A、B是相距為d且沿電場方向上的兩點(diǎn)，其電勢差為UAB，現(xiàn)將一個電荷量為q的電荷由A移到B。(1)從力和位移的角度計(jì)算靜電力所做的功；甲【提示】

WAB＝Fd＝qEd；【提示】

WAB＝qUAB；(2)通過A、B間的電勢差計(jì)算靜電力所做的功；(3)比較兩次計(jì)算功的大小并總結(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；【提示】

兩次計(jì)算功的大小相等，UAB＝Ed；問題探究203.(4)如果A、B兩點(diǎn)不在同一條電場線上(如圖乙)，上述結(jié)論還成立嗎？請嘗試進(jìn)行論證。乙【提示】WAB＝Flcosθ＝Fd＝qEd，WAB＝qUAB

，UAB＝Ed。故仍成立。UAB=Ed這就是勻強(qiáng)電場中電勢差等于電場強(qiáng)度的關(guān)系。U與E的關(guān)系第二部分電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系01.1.關(guān)系：勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向距離的乘積。3.單位：伏每米（V/m）

1V/m=1N/C或2.公式：（2）電場強(qiáng)度E的方向是電勢降低最快的方向。（1）由表明，在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差。EANPM兩點(diǎn)說明02.問題？03.如果只畫出帶電體空間分布的電場線和等勢面的剖面圖，等勢面就成了等勢線。圖中每相鄰兩條等勢線之間的電勢差是相等的。電場線密的地方等勢線也密，電場線稀疏的地方等勢線也稀疏。這是為什么呢？例題分析03.如圖，真空中平行金屬板M、N之間的距離d為0.04m，有一帶電量為2×10-15kg的粒子位于M板旁，粒子的電荷量為8×10-15C，給兩金屬板加200V直流電壓。（1）求帶電粒子所受的靜電力的大小。（2）求帶電粒子從M板由靜止開始運(yùn)動到達(dá)N板時的速度。（3）如果兩金屬板距離增大為原來的2倍，其他條件不變，則上述問題（1）（2）的答案又如何？例題分析04.電勢差的概念05.【例題】如圖所示,a、b、c三點(diǎn)在勻強(qiáng)電場中,其中ab沿電場線方向,bc相距sbc=10cm,bc和電場線方向成60°角,一個電荷量為q=4×10-8C的正電荷,在a點(diǎn)時受到的靜電力為F=4×10-6N。將該電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)過程靜電力做功為W=2×10-7J。(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E。(2)求b、c兩點(diǎn)間的電勢差Ubc。(3)規(guī)定b點(diǎn)的電勢為零,求a點(diǎn)的電勢。答案:(1)100N/C

(2)5V

(3)5V練習(xí)與應(yīng)用第三部分例題1例題精選01.空氣是不導(dǎo)電的。但是如果空氣中的電場很強(qiáng)，使得氣體分子中帶正、負(fù)電荷的微粒所受的方向相反的靜電力很大，以至于分子破碎，空氣中出現(xiàn)可以自由移動的電荷，空氣就變成了導(dǎo)體。這個現(xiàn)象叫作空氣的“擊穿”。一次實(shí)驗(yàn)中，電壓為的直流電源的兩極連在一對平行金屬板上，如果把兩金屬板的距離減小到1.3cm，兩板之間就會放電。這次實(shí)驗(yàn)中空氣被擊穿時的電場強(qiáng)度是多少？【答案】（1）D點(diǎn)；-1000V；（2）600V，1600V；-1400V，-400V；相同；（3）1.6×10-16J，不會發(fā)生變化例題2例題精選01.【答案】（1）D點(diǎn)；-1000V；（2）600V，

1600V；

-1400V，-400V；相同；（3）1.6×10-16J，不會發(fā)生變化【答案】b地勢更陡；b加速度更大；b的電勢降落快；b的電場強(qiáng)度大。例題3例題精選01.

如圖是某初中地理教科書中的等高線圖（圖中數(shù)字的單位是米）。小山坡的左邊a和右邊b，哪一邊的地勢更陡些？如果把一個球分別從山坡左右兩邊滾下（把山坡的兩邊看成兩個斜面，不考慮摩擦等阻礙），哪邊的加速度更大？現(xiàn)在把該圖看成一個描述電勢高低的等勢線圖，圖中的單位是伏特，a和b哪一邊電勢降落得快？哪一邊的電場強(qiáng)度大？【答案】b地勢更陡；b加速度更大；b的電勢降落快；b的電場強(qiáng)度大。拓展學(xué)習(xí)第三部分拓展101.利用E=定性分析非勻強(qiáng)電場問題引領(lǐng)如圖所示,在點(diǎn)電荷Q的電場中有A、B、C三點(diǎn),lAB=lBC,如何比較UAB與UBC的大小?典型例題【例題2】如圖所示,實(shí)線為電場線,虛線為等勢面,φa=50V,φc=20V,則a、c連線中點(diǎn)b的電勢φb(

)A.等于35VB.大于35VC.小于35VD.等于15V答案:C拓展202.利用勻強(qiáng)電場中電勢的特點(diǎn)確定電場方向問題引領(lǐng)如圖所示,A、B、C表示勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn),它們的電勢分別為φA=-5V,φB=9V,φC=2V。試在圖中畫出過A、B、C點(diǎn)的三條等勢線,并畫出一條過C點(diǎn)的電場線。歸納提升在勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式為U=Ed,其中d為兩點(diǎn)沿電場線方向的距離。由公式U=Ed可以得到下面兩個結(jié)論:1.勻強(qiáng)電場中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢,如圖甲所示。2.勻強(qiáng)電場中若兩線段AB∥CD,且lAB=lCD