《【课件】电势差与电场强度的关系 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】电势差与电场强度的关系 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1.pptx（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第5 5节节 电势差电势差 复习巩固复习巩固1 1、电场力做功的特点是什么？、电场力做功的特点是什么？2 2、电场力做功和电势能的关系如何？、电场力做功和电势能的关系如何？3 3、如何判定两点间电势的高低？、如何判定两点间电势的高低？4 4、等势面有哪些特点？、等势面有哪些特点？1 1、定义：、定义：电场中两点间电势的差值叫电势电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压差，也叫电压.用用U U表示表示,单位是单位是V V。2 2、定义式定义式：设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为注意：注意：（1 1）（2 2）讲电势差一定要说明哪两点间的电势差。）讲电势差一定
2、要说明哪两点间的电势差。一、电势差一、电势差电势差是标量，可正，可负。电势差电势差是标量，可正，可负。电势差 的正负只表示两点电势的高低。的正负只表示两点电势的高低。电势差的数值与零电势点的选取无关。电势差的数值与零电势点的选取无关。3 3、对电势差的理解、对电势差的理解电势差电势差U UABAB仅与电场中仅与电场中A A、B B两点的位置两点的位置有关有关,与其它因素无关与其它因素无关.4 4、电势差的测量：、电势差的测量：电势差可用静电计或电压表测量。电势差可用静电计或电压表测量。二、静电力做功与电势差的关系二、静电力做功与电势差的关系 如图，电荷如图，电荷q q从电场中的从电场中的A A
3、 移动到移动到B B时，电场力做的功为：时，电场力做的功为：A AB B注：静电力做功有正负之分，电场力做正注：静电力做功有正负之分，电场力做正功功W WABAB00；电场力做负功，；电场力做负功，W WABAB0q0 0；对负电荷取；对负电荷取qq0 0；利用该式计算时，要代入；利用该式计算时，要代入W WABAB、q q及及U UABAB的正负。的正负。思思 考考2 2、U UAB AB 跟跟W WABAB、q q 有关吗？有关吗？1 1、W WAB AB 跟跟q q、U UAB AB 有关吗？有关吗？由电场本身的因素决定，与由电场本身的因素决定，与W WABAB、q q 无关无关跟跟q
4、q、U UAB AB 都有关都有关 二、静电力做功与电势差的关系二、静电力做功与电势差的关系 注意注意：W WAB AB 跟跟U UABAB要一致。要一致。（代入正、负号计算）（代入正、负号计算）（1 1）（2 2）（比值法定义）（比值法定义）三、电势能计算公式三、电势能计算公式 四四、静电力做功的公式：静电力做功的公式：（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）动能定理动能定理适用匀强电场适用匀强电场,L,L是是电场方向的位移。电场方向的位移。适用所有电场适用所有电场适用所有电场适用所有电场 五、能量的单位五、能量的单位（1 1）国际单位：国际单位：J J。（2 2）常用单位：电子伏特）常用单
5、位：电子伏特：eV.eV.1 1（多选）关于电势差和电场力做功的（多选）关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是说法中，正确的是 ()()A A电势差的大小由电场力在两点间移动电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量共同决定电荷做的功和电荷的电量共同决定B B电场力在两点间移动电荷做功的多少电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定由两点间的电势差和该电荷的电量决定C C电势差是矢量，电场力做的功是标量电势差是矢量，电场力做的功是标量D D在匀强电场中，与电场线垂直直线上在匀强电场中，与电场线垂直直线上任意两点的电势差均为零任意两点的电势差均为零BD课堂练
6、习课堂练习2如图，实线为电场线，虚线为等势如图，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，一面，相邻两等势面间的电势差相等，一 正电荷在电场中只受电场力运动，当电正电荷在电场中只受电场力运动，当电荷运动到势面荷运动到势面3上时动能为上时动能为20J，当它，当它运动到等势面运动到等势面1上时速度为上时速度为0，令，令2=0，则当该电荷的电势能，则当该电荷的电势能EP=4J时，其动时，其动能大小为能大小为 ()A16 J B10 J C6 J D4 JE E2 23 31 1C C3 3、在电场中把、在电场中把2.0102.0109 9C C正电荷从正电荷从A A点移到点移到B B点
7、，静电力做功点，静电力做功3103108 8J J。再把这个电荷从。再把这个电荷从B B点移到点移到C C点，克服静电力做功点，克服静电力做功4 410108 8J J。（1 1）ABAB间、间、BCBC间的电势差各是多大？间的电势差各是多大？（2 2）A A、B B、C C三点中哪点电势最高？哪三点中哪点电势最高？哪 点电势最低？点电势最低？（1）UAB AB=15V UBC BC=-20V（2）C 点 B 点4 4电场中电场中A A点电势点电势A A=80V=80V，B B点电势点电势B B=-=-20V20V，C C点电势点电势C C=80V=80V，把，把 的的电荷从电荷从B B点移到
8、点移到C C点的过程中电场力做功点的过程中电场力做功W WBCBC=_=_，从，从C C点移到点移到A A点，电场力点，电场力做功做功W WCACA=_=_。310-4J 0 第第6 6节节 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系 如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向沿场强方向把正电荷把正电荷q q由由A A点移动到点移动到B B点点 ，设，设 A A、B B两点间的距离为两点间的距离为d d，电势差为电势差为U U，场强为，场强为E E。则电场力所做的功：则电场力所做的功：力的角度：力的角度：=Fd=qEd=Fd=qEd 能的角度：
9、能的角度：=qU=qU 由由 两式得两式得:U=Ed U=Ed 问题问题1 1：沿场强方向移动电荷，分析电场力做功沿场强方向移动电荷，分析电场力做功 如图，在匀强电场如图，在匀强电场E E中，有相距为中，有相距为L L的的A A、B B两点，两点连线与场强方向成两点，两点连线与场强方向成角，角，把正电把正电荷荷q q由由A A点移动到点移动到B B点，求电场力所做的功。点，求电场力所做的功。A ABLE B B d 解析：力的角度：解析：力的角度：ABAB=FLcos =FLcos=qELcos=qELcos能的角度：能的角度：ABAB=qU=qUABAB由上两式得：由上两式得：问题问题2;2
10、;若不沿场强方向移动电荷，分析电场力做功若不沿场强方向移动电荷，分析电场力做功 U UABAB=ELcos=ELcos=Ed 2 2、表达式：、表达式：U UA AB B=Ed=EdABAB 适用条件是：适用条件是：（1 1）匀强电场）匀强电场;（2 2）d dABAB是是A A、B B的两点沿场强方向的距离。的两点沿场强方向的距离。1 1、关系：、关系：匀强电场中匀强电场中两点间的电势差等于两点间的电势差等于 场强与这两点沿电场方向距离的乘积。场强与这两点沿电场方向距离的乘积。一、电场强度与电势差的关系：一、电场强度与电势差的关系：9(9(3)(3)匀强电场的场强在数值上等于沿场匀强电场的场
11、强在数值上等于沿场 强方向单位距离上的电势差强方向单位距离上的电势差.1V/m1N/C 特别提醒：特别提醒：虽然虽然UABUABE dABE dAB仅适用于匀强电场的计算，仅适用于匀强电场的计算，但对于非匀强电场，可以用它但对于非匀强电场，可以用它 进行定性的分析。进行定性的分析。分析与思考：分析与思考：在同一等差等势面图中，为什么等势面越在同一等差等势面图中，为什么等势面越密的地方场强越大？密的地方场强越大？思思 考考 图象的斜率表示什么？图象的斜率表示什么？表示该点的电场强度表示该点的电场强度二、匀强电场的推论二、匀强电场的推论（2 2）平行等间距的两点间的电势差相同。平行等间距的两点间的
12、电势差相同。（1 1）任意一条直线上相同距离的电任意一条直线上相同距离的电 势差相等。势差相等。定义式定义式 1、真空中点电荷场强决定式真空中点电荷场强决定式2、三、场强的三个公式三、场强的三个公式匀强电场匀强电场 3、EABU/dAB 特别提醒：特别提醒：在选取物理公式时，首先要注意公式的适在选取物理公式时，首先要注意公式的适用条件，然后判断题目中物理情境是否满用条件，然后判断题目中物理情境是否满足公式的适用条件足公式的适用条件1.1.对公式对公式E E=U U ABAB/d dAB AB 的理解的理解,下列说法正下列说法正 确的是确的是()()A.A.此公式适用于计算任何电场中此公式适用于
13、计算任何电场中A A、B B 两点间的电势差两点间的电势差B.B.A A、B B 两点间的距离越大，则这两两点间的距离越大，则这两 点间的电势差越大点间的电势差越大C.C.电势减小的方向一定是场强的方向电势减小的方向一定是场强的方向 D.D.公式中的公式中的d d 是匀强电场中是匀强电场中A A、B B 两两 点沿电场线之间的距离点沿电场线之间的距离 D例题分析例题分析2 2、C 3 3、如图所示是匀强电场中的一组等势面，如图所示是匀强电场中的一组等势面，若若A A，B B，C C，D D相邻两点间距离为相邻两点间距离为2cm2cm，A A和和P P点间距离为点间距离为1.5cm1.5cm，则
14、该电场的场强，则该电场的场强E E 和和P P点的电势点的电势P P分别为分别为()B B 4、图中图中A A、B B、C C三点都在匀强电场中，已三点都在匀强电场中，已知知ACACBCBC，ABCABC6060，BCBC20cm.20cm.把一把一个电荷量个电荷量q q10105 5C C的正电荷从的正电荷从A A移到移到B B，电，电场力做功为零；从场力做功为零；从B B 移到移到C C，电场力做功，电场力做功为为-1.7310-1.73103 3J J，则该匀强电场的场强大，则该匀强电场的场强大小和方向是小和方向是()A A865V/m865V/m，垂直，垂直ABAB斜斜向上向上B B8
15、65V/m865V/m，垂直，垂直ABAB斜斜向下向下C C1000V/m1000V/m，垂直，垂直AB AB 斜向上斜向上D D1000V/m1000V/m，垂直，垂直AB AB 斜向下斜向下D D 1 1、如图，平行金属板、如图，平行金属板A A与与B B相距相距5cm5cm，电源电压为电源电压为10V10V，C C点距点距A A板板2cm2cm，如果如果A A板接地，则板接地，则C C点的电势为点的电势为()()A.4V B.-4V A.4V B.-4V C.6V C.6V D.-6V D.-6VB B 课堂练习课堂练习6060 2 2、如图，在匀强电场中的、如图，在匀强电场中的M M、
16、N N两点距离为两点距离为2 2 cmcm，两点间的电势差为，两点间的电势差为6 V,6 V,M M、N N连线与场强方连线与场强方向成向成6060角，则此电场的电场强度是（角，则此电场的电场强度是（）E EM.N NA、3V/MB、300V/MC、600V/MD、800V/MC C3 3、如图，光滑绝缘竖直细杆上套有一带电小、如图，光滑绝缘竖直细杆上套有一带电小球，小球质量为球，小球质量为m m，带电荷量为，带电荷量为-q-q，杆与以正，杆与以正电荷电荷Q Q为圆心的某一圆周交于为圆心的某一圆周交于BCBC两点，小球从两点，小球从A A点无初速释放点无初速释放,AB=BC=h,AB=BC=h，小球滑到，小球滑到B B点时速点时速度大小为度大小为求小球滑到求小球滑到C C点时速度的大小点时速度的大小及及ACAC两点间的电势差两点间的电势差.解解:从从B B到到C C由动能定理得由动能定理得 从从A A运动到运动到C C的过程中，的过程中，由动能定理得由动能定理得