课时1 电场强度与电势差的关系
[学科素养与目标要求]
物理观念：理解匀强电场中电势差与电场强度的关系：U＝Ed或E＝，了解其适用条件．
科学思维：1.会推导关系式U＝Ed.2.能利用关系式U＝Ed分析非匀强电场相关问题.3.对比有关电场强度的三个表达式及适用条件，并在具体问题中准确选用公式解决有关问题．
探究场强与电势差的关系
1.探究过程：如图1，在匀强电场中，电荷q从A点移动到B点．(AB与电场线平行)
图1
(1)静电力做功W与电势差U的关系为W＝qU.
(2)静电力做功W与电场力qE的关系为W＝qEd.
2．关系表达式：
(1)U＝Ed.
(2)E＝，电场强度的单位为伏/米，符号V/m.
(3)适用条件：匀强电场，d是沿电场强度方向两点间的距离．
1．判断下列说法的正误．
(1)公式U＝Ed适用于所有电场．(×)
(2)由U＝Ed可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比．(×)
(3)匀强电场的场强值等于沿电场强度方向每单位长度上的电势差值．(√)
(4)在匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积．(×)
2.如图2所示，在场强为E＝1.0×102V/m的匀强电场中，有相距d＝2.0×10－2m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2
答案 1.0
解析 U＝Edcos60°＝1.0×102×2.0×10－2×V＝1.0V.
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系
如图所示的一个匀强电场，场强大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，A、B之间相距为d.现将一个电荷量为q的电荷由A移到B.
(1)从力和位移的角度计算静电力所做的功；通过A、B间的电势差计算静电力做的功．
(2)比较两次计算的功的大小，说明电势差与电场强度有何关系．
(3)B、C在同一等势面上，UAC与电场强度有何关系？
答案 (1)WAB＝Fd＝qEd WAB＝qUAB
(2)两次做功大小相等 UAB＝Ed
(3)UAC＝Ed
1．匀强电场中电场强度与电势差的关系
(1)大小关系：由E＝可知，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，电场强度是电势差对空间位置的变化率，电势沿电场强度方向随空间变化的快慢反映了电场强度的大小．
(2)电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向．
2．由公式U＝Ed可以得到下面两个结论：
