人教版高中物理必修三《電勢差與電場強度的關系》靜電場中的能量PPT課件下載，共35頁。
學習目標
1.經歷探究在勻強電場中電勢差與電場強度的關系過程,理解U=Ed,并了解其適用條件。(科學探究)
2.會用U=Ed或E=u/d解決有關問題。(科學思維)
3.知道電場強度的另一個單位“伏每米”的意義。(物理觀念)
【必備知識】
一、電勢差與電場強度的關系
想一想如圖所示兩相鄰的同心圓之間的電勢差相等,電勢在哪些地方降低得快,在哪些地方降低得慢?
提示 在離場源電荷較近的地方(也就是電場強度強的地方)電勢降低得快,在離場源電荷較遠的地方(也就是電場強度弱的地方)電勢降低得慢。該圖形象地說明電場強度的大小反映電勢隨空間位置變化的快慢。
1.如圖所示,勻強電場的電場強度為E,將電荷+q從A點移動到B點。(1)從力和位移的角度計算靜電力所做功W= qEd 。(2)靜電力做的功W與A、B兩點的電勢差UAB的關系為 W=qUAB 。(3)比較兩次計算的功的大小,電勢差與電場強度的關系為UAB= Ed 。
2.接上,若A、B不在同一條電場線上,如圖所示,A、B兩點間的電勢差UAB= Ed 。
3.勻強電場中電勢差與電場強度的關系
(1)勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積,即UAB=Ed,d為兩點沿電場方向的距離。
(2)電場強度的方向和大小:電場中,電場強度方向是指電勢降低最快的方向。
二、電場強度的另一種表述
1.根據E=U_AB/d可知,在勻強電場中,電場強度的大小等于兩點間的電勢差與兩點間沿電場強度方向距離的比值。
2.根據公式E=U_AB/d,可以得到電場強度的另一個單位是V/m。
【知識歸納】
1.關系式 表明了電場強度與電勢差的關系。
(1)大小:電場強度在數值上等于沿電場方向每單位距離
上降低的電勢,電場強度是電勢差對空間位置的變化率,
電勢隨空間變化的快慢,反映了電場強度的大小。
(2)方向:電場中電場強度的方向就是電勢降低最快的方向。如圖所示,沿ab、ac、ad三個方向電勢都降低相同數值ΔU,沿ac方向經過的距離最小,最大,ac方向就是電勢降低最快的方向。
2.公式UAB=Ed或只能適用于計算勻強電場的電勢差,不能計算非勻強電場的電勢差,但在非勻強電場中,電場強度整體較強的地方,沿電場線相同的距離上的電勢差必然更大,電勢變化更快,所以根據這個公式可以比較非勻強電場中電勢差的大小。
要點筆記 UAB=Ed在勻強電場中可用于定量計算,在非勻強電場中可用于定性判斷。
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