遼寧省大連市高中物理 第1章 靜電場 1.6 電勢差與電場強度的關(guān)系課件 新人教版選修3-1.ppt

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1、導入新課,點電荷的電場線呈向外輻射狀,等勢面就像水波一樣，逐漸向外擴散，兩者之間是否存在某種聯(lián)系呢？,第一章 靜電場,1.6 電勢差與電場強度的關(guān)系,教學目標,1. 知識與能力,√ 知道在勻強電場中電場強度與電勢差的公式。 √ 注意公式的適用條件，只適用于勻強電場。 √ 知道電場強度兩個單位N/C、 V/m的來源，會利用其間的相等關(guān)系化簡題目。,2.過程與方法,√ 電勢差與電場強度的關(guān)系公式的兩個推導過程：沿電場線方向和不沿電場線方向同樣適用。,3.情感態(tài)度與價值觀,√ 從利用電勢和電勢能的關(guān)系直接求功，分析受力再求做功兩個角度思考問題，尋找簡便方法求做功。,教學重難點,教學重點：,教學難點：

2、,電勢差與電場強度的關(guān)系 公式推導 適用條件,公式運用,電勢差與電場強度的關(guān)系,內(nèi)容解析,描述電場的物理量： 電場強度（從力的角度描述） 電勢（從做功的角度描述）,兩者有什么關(guān)系呢？,勻強電場的電場強度為E,電荷q從A移動到B靜電力做的功W與A、B兩點的電勢差UAB的關(guān)系為 W=qUAB,為了研究簡便我們一勻強電場為例來研究。,我們也可以從q所受的靜電力來計算功。這個力是 F=qE 因為勻強電場中電場強度處處相等，所以q受的電場力是一個恒力，它做的功為 W=Fd=qEd 比較兩個計算結(jié)果，得到 UAB=Ed,勻強電場中兩點間的電勢

3、差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。,電勢差與電場強度的關(guān)系,上面討論的是A、B位于同一條電場線上。如果它們不在同一條電場線上呢？,勻強電場的電場強度為E,電荷q從A移動到B靜電力做的功W與A、B兩點的電勢差UAB的關(guān)系為 W=qUAB （UAB方向：沿電場線方向）,靜電力做功分析：,我們也可以從q所受的靜電力來計算功。這個力是 F=qEcosθ 因為勻強電場中電場強度處處相等，所以q受的電場力是一個恒力，它做的功為 W=FL=qEcosθL=qEd 比較兩個計算結(jié)果，同樣得到 UAB=Ed,在勻強電場中，電場強度的大小，等于兩點間電

4、勢差與兩點沿電場線方向距離的比值。 也就是說，電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。,——適用于點電荷所產(chǎn)生的電場(Q為源電荷)。,——適用于任意電場(q為試探電荷)。,——適用于勻強電場(d為沿電場線的距離)。,歸納,電場強度的求解方法：,E的單位,歸納,課堂小結(jié),電勢差與電場強度的關(guān)系,勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。,1.適用條件:勻強電場 2.各物理量意義: U—表示兩點電勢差(取絕對值) E—表示勻強電場的場強 d—表示兩點間沿電場線方向的距離 本式不帶正負號 3.場強的單位:1V/m=1N /C,注意,1. 下列關(guān)于勻強強電場

5、中電場強度和電勢差的關(guān)系正確的是（ ） A.在相同距離上的兩點，電勢差大的場強一定大； B.任意兩點間的電勢差等于電場強度和兩點距離的乘積； C.沿著電場線方向，任何相同距離上的電勢降落必定相等； D.電勢降低的方向必定不是電勢降低的方向。,課堂練習,C,2.對公式Uab=Ed的理解下列說法正確的是（ ）。,A.此公式使用與解決任何電場中兩點間的電勢差； B.a與b的間距越大，這兩點間的電勢差越大； C.公式中的d是指ab間的距離； D.公式中的的是指兩個等勢面的垂直距離。,D,3. 如圖所示，在勻強電場中的兩點M、N相距2cm，兩點間的電勢差為5V，MN連線與

6、電場強度方向成60角，則此電場的場強為______。,500V,4.圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面，過ab兩點的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點的電勢值為（ ）。 A. 等于30V B .大于30V C. 小于30V D. 無法確定,C,5.如圖所示，一勻強電場中有一組等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間距離都是2cm，則該電場的電場強度為 .V/m，到A點距離為1.5cm的P點的電勢為 .V。,-2.5,6.如圖所示，在方向平行于紙面的勻強電場中，有A、B、C三點，各點的電勢分別為φA =3V,φB =7VφC=-1V,試準確畫出通

7、過A點的電場線。,A,7.如圖所示，在豎直方向的勻強電場中，質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的質(zhì)點p，沿AB斜向下運動，直線AB與豎直方向的夾角為θ，若AB的長度為L，則AB兩點間的電勢差為多大？,解： 質(zhì)點沿直線AB運動，可知質(zhì)點所受合 力為零,即有qE=mg，可算出 ， 結(jié)合題目可知場強方向豎直向下，AB兩點間的電勢差為,高考鏈接,1.(2007年 廣東）如圖所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A、B、C、D作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是（ ）。,BD,A．AD兩點間電勢差UAD與A A兩點間電勢差UAA相等； B．帶正電的粒子從A點沿路徑A→

8、D→D移到D點，電場力做正功； C．帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D移到D點，電勢能減?。?因電場強度方向垂直于面ABCD和面ABCD故ABCD面為等勢面，UAD=0,又AA′連線與電場強度方向平行，U AA′>0,故A錯誤。由W=qU，且q帶正電， UAD=0，UDD′>0,故W>0,所以B正確。因帶負電的粒子由A→D→D,電場力做負功，所以粒子電勢能增加，故C錯。電場力做功與路徑無關(guān)， W=qUAC′故D正確。,點撥,D．帶電的粒子從A點移到C點，沿對角線A C與沿路徑A→B→B→C電場力做功相同。,,,2.（2007 寧夏）勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，AB的長

9、度為1m，D為AB的中點，如圖所示。已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面。A、B、C三點的電勢分別為14V、6V和2V。設(shè)場強大小為E。一電量為110-6C的正電荷從D點移動到C點電場力所做的功為W，則 （ ）。,A．W=810-6J，E>8V/m； B．W=610-6J，E>6V/m； C．W=810-6J，E<8V/m； D．W=610-6J，EUC，故電場線的方向與AB連線不重合，所以A、B兩點沿電場線方向的距離為dUAB/1m,故A正確。,4.答：小山坡b比a地勢更陡些，小石頭沿b滾下加速度更大些。b邊電勢降落比a邊降落的快，b邊的電場強度比a邊的強?？梢?，電勢降落快的地方是電場強度強的地方。,