2022届高中物理新教材同步必修第三册 第10章 3 电势差与电场强度的关系.pdfVIP

2022届高中物理新教材同步必修第三册 第10章 3 电势差与电场强度的关系.pdf

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3电势差与电场强度的关系

[学习目标]1.知道电势差与电场强度的关系式,了解其适用条件.2.会用关系式U=Ed处理

匀强电场问题.3.知道电场强度的另一种求法,理解电场强度的另一个单位“伏(特)每米”的

意义.

一、匀强电场中电势差与电场强度的关系

1.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.公式:U=Ed.

AB

UAB

二、公式E=的意义

d

1.意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点之间的电势差与这两点沿电场强度方向的

距离之比.

2.电场强度的另一种表述:电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势.

UAB

3.电场强度的另一个单位:由E=可导出电场强度的另一个单位,即伏每米,符号为V/m.

d

1V/m=1N/C.

1.判断下列说法的正误.

(1)公式U=Ed适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差.(×)

AB

(2)根据公式U=Ed,在匀强电场中A点和B点间的距离越大,则这两点的电势差越

AB

大.(×)

(3)在匀强电场中,沿电场线方向,相同距离上降低的电势必相等.(√)

U

(4)由公式E=得,电场强度E与电势差U成正比,与

d

两点间距离d成反比.(×)

2-2

2.如图1所示,在场强为E=1.0×10V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10m的A、B两

点,A、B连线与电场方向的夹角为60°,则A、B两点间的电势差为V.

图1

答案1.0

-1

22

解析U=Edcos60°=1.0×10×2.0×10×V=1.0V.

2

一、匀强电场中电势差与电场强度的关系

UAB

导学探究公式E=对任何电场都适用吗?式中d指的是两点间的距离吗?

d

UAB

答案公式E=只适用于匀强电场,公式中的d指的是两点沿电场方向的距离,而不是两

d

点间的距离.

知识深化

UAB

1.公式E=及U=Ed的适用条件都是匀强电场.

AB

d

U

2.由E=可知,电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势.式中d不是两点

d

间的距离,而是沿电场方向的距离.

3.电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向.

(2021·福建漳州市高二期末)如图2,在水平向右的匀强电场中,AB间距离L=4m,

与水平方向夹角为60°,A、B间电势差U=16V,求:

AB

图2

(1)电场强度E的大小;

-7

(2)电荷量q=-2×10C的点电荷从A点运动到B点,静电力所做的功.

-6

答案(1)8V/m(2)-3.2×10J

解析(1)A、B两点沿电场线方向的距离为d=Lcos60°=2m

UAB

则电场强度为E=

d

解得E=8V/m

(2)依题意得W=qU

ABAB

-6

解得W=-3.2×10J.

AB

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