高二物理課件人教選修三 電勢差與電場強度的關系1

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歡迎進入物理課堂 電勢差與電場強度的關系 復習回顧 電場的兩大性質(zhì) 力的性質(zhì) 能的性質(zhì) 由電場強度描述 可用電場線形象表示 由電勢 電勢差描述 可用等勢面形象表示 電場力 F Eq 電場強度 E 移動電荷q做功 電勢能的變化WAB qUAB 電勢差 UAB 電勢 問題1 電場強度大的地方電勢是否一定高 反之又如何呢 E大處 高 E大處 低 E大處 不一定高 高處E不一定大 探究電勢與電場強度的關系 E大處 不一定高 高處E也不一定大 問題2 電場強度為零的點電勢一定為零嗎 反之又如何呢 若規(guī)定無窮遠處為零電勢點 對O點 E 0 0 O 對O點 0 E 0 E為零處 不一定為零 為零處E不一定為零 探究電勢與電場強度的關系 探究電勢差與電場強度的關系 問題一 若沿場強方向移動電荷 從力的角度 Fd qEd 從能的角度 qU 由 兩式得 U Ed 問題二 若不沿場強方向移動電荷 若用d表示A B沿場強方向上的距離 則 說明 只適用于勻強電場 d 沿場強方向的距離 勻強電場中兩點間的電勢差等于場強與這兩點間沿電場力方向距離的乘積 L d 思考題 這個式子 由 表示什么含義 從式子中可看出E的單位是什么 在勻強電場中 場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差 E的單位為V m 1V m 1N C 1 下列說法正確的是 A 由公式U Ed得 在電場中兩點間電勢差等于場強與兩點間距離的乘積B 由公式E U d得 在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大 電場強度就越小C 在勻強電場中 任兩點間電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積D 公式U Ed只適用勻強電場 D 2 如圖 在勻強電場中的M N兩點距離為2cm 兩點間的電勢差為5V M N連線與場強方向成60 角 則此電場的電場強度多大 解 根據(jù) 得 500V m 例3 兩塊相同的金屬板A B水平地平行放置 兩板的正對面相距30cm A B板分別跟電源的正 負極相連接 電源的電壓為60V 如圖所示 求 1 兩板間電場的場強的大小和方向 2 若A板接地 則B板電勢為多大 3 若C點離A板的距離10cm D點離B板的距離為15cm 則C D兩點間的電勢差為多少 答 略 1 場強E的方向是電勢降落最快的方向 問題1 單位長度內(nèi) 沿AB AB 兩個方向 哪個電勢降落的快 問題與討論 在勻強電場中 兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差相等 應用 在勻強電場中 一條線上相等距離的兩點間的電勢差相等 問題2 非勻強電場中 等差等勢面之間的距離相等嗎 結論 答 不相等 3 等差等勢面密處場強大 等勢面疏處場強小 3 如圖1 41所示為勻強電場中的一組等勢面 若A B C D 相鄰兩點間的距離都是2 則該電場的場強為 到A點距離為1 5 的P點的電勢為 該電場的場強方向為 577V m 2 5V 垂直等勢面斜向左上方 3 電場強度三個公式的區(qū)別 區(qū)別 公式 公式含義 適用范圍 是電場強度的定義式 任意電場 是真空中點電荷電場的場強計算公式 真空中點電荷電場 是勻強電場的場強的計算公式 d為沿場強方向的距離 勻強電場 1 以下說法正確的是 A 勻強電場中各處的場強相等 電勢也相等 B 場強為零的區(qū)域中 電勢處處相同 C 沿電場線方向電場強度一定越來越小 D 電勢降低的方向就是電場線的方向 課堂練習 B 2 如圖13 7 5所示 在電場中任意取一條電場線 電場線上的a b兩點相距為d 則 A a點的場強一定大于b點的場強B a點的電勢一定高于b點的電勢C a b兩點間的電勢差一定等于Ed E為a點場強 D a b兩點間的電勢差等于單位正電荷由a點沿任意路徑移到b點的過程中電場力所做的功 BD 例題3 如圖示 A B C D是勻強電場中一正方形的四個頂點 已知A B C三點電勢分別為 A 12V B 3v c 3v 由此可知D點電勢 D V A B C D 分析 因為B C兩點的電勢相等 故BC為一等勢面 所以A D也在一等勢面上 D 12V 變化1 若 c 6v 其它條件不變 則 D V 變化2 若 c 0 其它條件不變 則 D V A12V B3V C 6V D V 因為12 3 3 6 所以B與AC中點處電勢相等 即BD在同一等勢面上 故為 3V P E A12V B3V C D 0 V P Q E 鞏固練習 1 下列說法正確的是 A 任意兩點間的電勢差等于場強和這兩點距離的乘積 B 沿電場線方向 任何相同距離上的電勢降落可能相等 C 電勢減小的方向必為場強的方向 D 在相同距離的兩點上 電勢差大的其場強也大 提高練習 1 圖示為勻強電場中的一組等勢面 已知相鄰的兩個等勢面間的距離為0 1m 則勻強電場的場強大小為 v m 方向為 40v 20v 0 20v E 2 圖示 A B C為勻強電場中的三點 它們的連線組成一個直角三角形 且BC 4cm AB 5cm 當把電量為 2 10 9C的點電荷從B點移到C點的過程中 電場力做功8 10 9J 而把該點電荷從A點移到B點需克服電場力做功8 10 9J 則電場強度為多大 B C E A 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全