1第10章静电场中的能量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.[基础梳理]一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.在匀强电场中,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:UAB=Ed.二、公式E=的意义1.意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点沿电场强度方向距离之比.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.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.1V/m=1N/C.[能力拓展]一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.公式E=及UAB=Ed的适用条件都是匀强电场.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不是两点间的距离,而是两点所在的等势面间的距离,只有当此两点在匀强电场中的同一条电场线上时,才是两点间的距离.3.电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向.二、利用E=定性分析非匀强电场UAB=Ed只适用于匀强电场的定量计算,在非匀强电场中,不能进行定量计算,但可以定性地分析有关问题.(1)在非匀强电场中,公式U=Ed中的E可理解为距离为d的两点间的平均电场强度.(2)当电势差U一定时,场强E越大,则沿场强方向的距离d越小,即场强越大,等差等势面越密.(3)距离相等的两点间的电势差:E越大,U越大;E越小,U越小.2三、用等分法确定等势线和电场线1.在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为U=Ed,其中d为两点沿电场方向的距离.由公式U=Ed可以得到下面两个结论:结论1:匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC=,如图甲所示.结论2:匀强电场中若两线段AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD(或φA-φB=φC-φD),同理有UAC=UBD,如图乙所示.2.确定电场方向的方法先由等分法确定电势相等的点,画出等势线,然后根据电场线与等势面垂直画出电场线,且电场线的方向由电势高的等势面指向电势低的等势面.[随堂演练]1.如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等差等势面,A、B、C为电场中的三个点。下列正确的()A.A点电势比B点高B.A点场强比B点小C.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大D.B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍2.如下图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点...