高二物理人教選修3-1第一章第6節(jié)《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》（新人教）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 1 勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于 與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的 的乘積 即UAB 3 對(duì)關(guān)系式Uab Ed的理解 正確的是 A 式中的d是a b兩點(diǎn)間的距離B a b兩點(diǎn)間距離越大 電勢(shì)差越大C d是a b兩個(gè)等勢(shì)面的距離D 此式適用于任何電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 距離 Ed 伏每米 C 2 電場(chǎng)強(qiáng)度的單位 1V m 1N C 4 如圖1 6 1所示是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面 每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面的距離是25cm 由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及大 小為 A 豎直向下 E 0 4N CB 水平向右 E 0 4N CC 水平向左 E 40N C D 水平向右 E 40V m 圖1 6 1 解析 因等勢(shì)面與電場(chǎng)線(xiàn)垂直 并且場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降落最快的方向 所以場(chǎng)強(qiáng)的方向水平向右 根據(jù)U Ed可得 答案 D 知識(shí)點(diǎn) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系 1 沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷 1 如圖1 6 2 表示一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn) 沿場(chǎng)強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) 設(shè)A B兩點(diǎn)間的距離為d 電勢(shì)差為UAB 場(chǎng)強(qiáng)為E 則電場(chǎng)力所做的功WAB 圖1 6 2 從力的角度 WAB 從能的角度 WAB 由 兩式得 UAB 結(jié)論 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于 qUAB 電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)間距離的乘積 Fd qEd Ed Ed 沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì) 2 表達(dá)式 UAB 或E 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于 3 UAB Ed和E UABd 的適用條件 4 單位關(guān)系 1V m 1N C 勻強(qiáng)電場(chǎng) 2 不沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷 如圖1 6 3 在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中 有相距為L(zhǎng)的A B兩點(diǎn) 兩點(diǎn)連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成 角 則A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB EL 對(duì)不對(duì) 圖1 6 3 把正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中 B B與電場(chǎng)力方向垂直 故在B B方向上電場(chǎng)力不做功 因此把正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功相當(dāng)于把正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B 點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功 從力的角度 W Fs qELcos qUAB 從能的角度 W qUAB qELcos 故A B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為 與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離的比值 即E 1 電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的三種說(shuō)法 1 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn) 沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的距離的乘積 即U Ed 2 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 3 電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低 的電勢(shì) 2 對(duì)公式U Ed的理解 1 公式U Ed中d必須是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 如果電場(chǎng)中兩點(diǎn)不沿場(chǎng)強(qiáng)方向 d的取值應(yīng)為在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影 即為電場(chǎng)中該兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面的垂直距離 2 由U Ed推出的三個(gè)結(jié)論 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 與電場(chǎng)方向不垂直的任意一條直線(xiàn)上兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小之比等于直線(xiàn)上相應(yīng)間距之比 結(jié)合圖1 6 4 此結(jié)論可用公式表達(dá)如下 UABUCD ABCD 圖1 6 4 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 在與電場(chǎng)方向不垂直的任意兩條平行直線(xiàn)上分別取間距相等的兩點(diǎn)A B和C D 則有UAB UCD 如圖1 6 5所示 圖1 6 5 圖1 6 6 3 場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向 只有沿場(chǎng)強(qiáng)方向 在單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差最大 也就是說(shuō)電勢(shì)降低最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向 但是 電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 例1 平行的帶電金屬板A B間是勻強(qiáng)電場(chǎng) 如圖1 6 7所示 兩板間距離是5cm 兩板間的電壓是60V 1 兩板間的場(chǎng)強(qiáng)是多大 2 電場(chǎng)中有P1和P2兩點(diǎn) P1點(diǎn)離A板0 5cm P2點(diǎn)離B 板也是0 5cm P1和P2兩點(diǎn)間的電勢(shì)差多大 3 若B板接地 P1和P2兩點(diǎn)的電勢(shì)各是多少 圖1 6 7 思維總結(jié) 應(yīng)用U Ed求兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 一定要正確理解d是兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離 而求某點(diǎn)的電勢(shì) 我們是通過(guò)求這點(diǎn)與電勢(shì)零點(diǎn)的電勢(shì)差實(shí)現(xiàn)的 由U Ed計(jì)算其數(shù)值 電勢(shì)的正負(fù)由該點(diǎn)與電勢(shì)零點(diǎn)的電勢(shì)高低比較而定 觸類(lèi)旁通 C 1 如圖1 6 8所示 勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E 100V m A B兩點(diǎn)相距10cm A B連線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)夾角為60 則UBA之值 為 A 10VB 10VC 5V D 5V 圖1 6 8 電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的對(duì)比 例2 以下關(guān)于與電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)的幾個(gè)公式的說(shuō)法 其 中不正確的是 解析 在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中電場(chǎng)線(xiàn)是直線(xiàn) 但公式U Ed不成立 故B錯(cuò) 答案 B 觸類(lèi)旁通 2 雙選 關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度 下列說(shuō)法正確的是 BD 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全