电势差与电场强度的关系可探索
匀强电场 · 沿场强方向量一段,看电势降多少
场强与距离取设定值,电势差是公式值
先猜同一电场里,沿场强方向走的距离变三倍,电势差会怎样?
先选一个,再看结论和实验。
结论变三倍。U = Ed,场强不变时电势差跟距离成正比。
第 1 镜 · 装置 匀强电场里 A、B 两点在同一条电场线上,电压表还没接上。
设定场强和距离,然后点播放,看电压表的读数和 U/d 的比值。
要点 · 记忆点
匀强电场中的 U = Ed沿场强方向走多远,电势就降多少:U 等于 E 乘 d。
U = Ed
匀强电场里,沿场强方向两点间的电势差,等于场强乘这两点的距离。
U/d 就是 E
电势差除以沿场强方向的距离,结果正好是场强。所以场强的单位也写伏每米。
d 沿场强方向量
两点连线跟场强成角时,d 只取连线在场强方向上的投影,否则算出的 U 偏大。
两个正比
场强不变,U 跟 d 成正比;距离不变,U 跟 E 成正比。两档一起变,按乘积算。
易错d 不是两点间的直线距离,是它沿场强方向的投影。
观察什么
200 V/m 时电压表读 20 V,U/d 等于 200 V/m,跟场强对得上。
同一场强下读 60 V。距离变三倍,电势差也变三倍,U/d 不变。
换成 300 V/m,同一段距离的电势差是 100 V/m 时的三倍。
这个实验在说明什么
这一页在匀强电场里沿场强方向量一段,看电势降多少,把 U = Ed 和场强的单位伏每米对上。
A、B 在同一条电场线上,只改场强和距离;200 V/m 走 0.10 m 读出 20 V,走 0.30 m 读出 60 V,U/d 一直是 200 V/m。
场强和距离取设定值,电势差按 U = Ed 算出;d 只取两点连线在场强方向上的投影,拿直线距离代进去,算出的 U 会偏大。两档一起变时,按两者的乘积算。
场强和距离取设定值,电势差与 U/d 按 U = Ed 算出,是公式值,不是实测。教材:人教社电子课本 · 物理必修第三册。
讲给家长听
合上这一页,说说电势差和电场强度是什么关系。
卡住了?看一眼
沿场强方向,电势差等于场强乘距离,U/d 就是场强。