电势差与电场强度的关系（电势差与电场强度的关系教学设计）

本文目录一览：

1、电势和电场强度的关系
2、物理电势差与电场强度的关系
3、电势差和电场强度的关系是什么?
4、电势差与电场强度的关系
5、电场强度和电势差的关系
6、如何理解电势差与场强的关系

电势和电场强度的关系

匀强电场中电势差与电场强度之间的关系

U＝Ed或者E＝U/d

(场强的另一个单位：Vm)

(1)在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积；

(2)在匀强电场中，场强在数值上等于沿场方向每单位距离上的电势差，是描述沿电场线方向电势降落快慢的物理量；

(3)在匀强电场中，除等势线以外的其他任一条直线上电势将落都是均匀的；

(4)沿着电场线的方向是电势降落最快的方向。

2电场强度

是用来表示电场的强弱和方向的物理量。实验表明，在电场中某一点，试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力与其所带电荷的比值是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向为电场方向，以前述比值为大小的矢量定义为该点的电场强度，常用E表示。

按照定义，电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的电场方向来确定；电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。

3电势

是描述静电场特性的基本物理量之一，标量。库仑定律指出，两静止点电荷之间的相互作用力是向心力，其方向沿两者的连线，其大小只依赖于两者的距离。根据库仑定律和场强叠加原理可以证明，静电力对试验电荷所作的功与路径无关，仅由起点、终点的位置确定。

若试验电荷在静电场中沿闭合路径移动一周，则静电力对它所作的功为零，这就是静电场的环路定理。它表明静电场是保守场或势场，存在着一个可以用来描述静电场特性的、只与位置有关的标量函数——电势。

物理电势差与电场强度的关系

电势差与电场强度的关系：电场强度越大,沿电场线方向电势降落越快,即单位距离上的电势差越大。在匀强电场中有U=Ed。其中,U为电势差,E为电场强度,d为沿电场线方向的距离。

电势差与电场强度的关系

1匀强电场中电势差和电场强度的关系

1、电场强度和电势差分别是从力和能的角度描述电场的物理量，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电场力对电荷做功相联系。正像力和功有关系一样，场强与电势差也有一定的关系。

匀强电场中，有

W电=qU

又W电=qEd

∴U=Ed

2、在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。

3、公式：U=Ed或E=U/d

4、说明

①公式U=E•d或E=U/d中d必须是沿场方向的距离．如果ab间距L不沿场强方向，计算时，d的取值为L在沿场强方向的投影长度，即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离。

②E=U/d是用于求匀强电场场强的公式。

③由公式又得出了一个场强的单位：“V/m”，且1V/m=1N/C

5、方向关系场强的方向就是电势降低最快的方向。只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。但是，电势降低的方向不一定是电场强度的方向。

2E=U/d的两个重要推论

（1）在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等。

（2）电势随空间位置变化越快，电场强度越强。

电势差和电场强度的关系是什么?

电势差与电场没有必然的联系，但是电场线与等位线是垂直的，另外在同一幅图上，等电势差的情况下，等位线越密，电场强度越大。

电容的通用公式：C=Q/U。一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法，即：C=Q/U。

平行板电容器专用公式：板间电场强度E=U/d 。

电容器电容决定式 C=εS/4πkd。

但电容的大小不是由Q（带电量）或U（电压）决定的，即：C=εS/4πkd 。其中，ε是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离， k则是静电力常量。而常见的平行板电容器,电容为C=εS/d.（ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积，d为极板间的距离）。

在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F，由于法拉这个单位太大，所以常用的电容单位有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）等，换算关系是：

1法拉（F）= 10^3毫法（mF）=10^6微法（μF）=10^9纳法（nF）=10^12皮法（pF）=10^15fF。

电容与电池容量的关系：1伏安时=1瓦时=3600焦耳，W=0.5CUU。