1.6电势差与电场强度的关系

导入新课

点电荷的 电场线呈 向外辐射 状

等势面就像水波 一样，逐渐向外扩散， 两者之间是否存在某 种联系呢？

第一章 静电场

1.6 电势差与电场强度的关系

教学目标1. 知识与能力√ 知道在匀强电场中电场强度与电势差的公 式。

√ 注意公式的适用条件，只适用于匀强电场。√ 知道电场强度两个单位N/C、 V/m的来源， 会利用其间的相等关系化简题目。

2.过程与方法√ 电势差与电场强度的关系公式的两个推导 过程：沿电场线方向和不沿电场线方向同样适 用。

3.情感态度与价值观√ 从利用电势和电势能的关系直接求功，分 析受力再求做功两个角度思考问题，寻找简便 方法求做功。

教学重难点教学重点： 电势差与电场强度的关系公式推导

适用条件

教学难点： 公式运用

内容解析电势差与电场强度的关系描述电场的物理量： 电场强度(从力的角度描述)

电势(从做功的角度描述)两者有什么关系呢？

探究

电势与电场强度的关系

为了研究简便我们一匀强电场为例来研究。 匀强电场的电场强度 为E,电荷q从A移动到B静 电力做的功W与A、B两 点的电势差UAB的关系为

E

A

qd

B

W=qUAB

我们也可以从q所受的静电力来计算功。 这个力是

F=qE因为匀强电场中电场强度处处相等，所以q 受的电场力是一个恒力，它做的功为

W=Fd=qEd比较两个计算结果，得到

UAB=Ed

电势差与电场强度的关系UAB=Ed 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。

上面讨论的是A、B位于同一条电场线上。 如果它们不在同一条电场线上呢？ 静电力做功分析：

匀强电场的电场强度为E, 电荷q从A移动到B静电力做的 功W与A、B两点的电势差UAB 的关系为

BL

E

W=qUAB(UAB方向：沿电场线方向)

A

θq

d

我们也可以从q所受的静电力来计算功。 这个力是

F=qEcosθ因为匀强电场中电场强度处处相等，所以 q受的电场力是一个恒力，它做的功为

W=FL=qEcosθL=qEd比较两个计算结果，同样得到

UAB=Ed

UAB=Ed 在匀强电场中，电场强度的大小， 等于两点间电势差与两点沿电场线方向 距离的比值。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电势。

归纳

电场强度的求解方法：

Q E K 2 ——适用于点电荷所产生的电场(Q为源电 r

荷)。

F E ——适用于任意电场(q为试探电荷)。 q

U E ——适用于匀强电场(d为沿电场线的距离)。 d

归纳

E的单位

F 根据公式： ,E的单位是N/C。 E q 适用于受力分析。

U 根据公式： ,E的单位是V/m 。 E d适用于功能关系。

课堂小结电势差与电场强度的关系UAB=Ed

U AB E d

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。