高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 6 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課件 新人教版選修3-1.ppt

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成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,靜電場(chǎng),第一章,6 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,第一章,如圖所示是等量異種點(diǎn)電荷的等勢(shì)面與地理等高線的對(duì)比示意圖。請(qǐng)從山坡的陡峭程度與等高線的關(guān)系，體會(huì)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系。,,勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,1．關(guān)系式 UAB＝__________或E＝__________。 2．物理意義 勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于__________與這兩點(diǎn)___________________的乘積。 3．適用條件 只適用于__________電場(chǎng)。,Ed,電場(chǎng)強(qiáng)度,沿電場(chǎng)方向的距離,勻強(qiáng),電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)系的另一種表述,1．表達(dá)式 __________。 2．物理意義 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的__________與兩點(diǎn)沿________________距離的比值。,電勢(shì)差,電場(chǎng)強(qiáng)度方向,伏每米(V/m),勻強(qiáng)電場(chǎng),(諸城一中2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且AB＝BC，電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢(shì)分別為φA、 φB 、 φC ，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有( ) A．φA＞φB ＞φC B．EC＞EB＞EA C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC 答案：ABC,,解析：電勢(shì)沿電場(chǎng)線方向降低，所以A對(duì)；由電場(chǎng)線的疏密程度，可判定B項(xiàng)正確；由等勢(shì)線的疏密程度根據(jù)U＝Ed可判斷C項(xiàng)正確。,二、電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)差U的比較,三、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的對(duì)比,(宿遷市2013～2014學(xué)年高二上學(xué)期期中)下列物理量與檢驗(yàn)電荷有關(guān)的是( ) A．電場(chǎng)強(qiáng)度E B．電勢(shì)φ C．電勢(shì)差U D．電勢(shì)能Ep 答案：D,如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場(chǎng)線方向，bc和電場(chǎng)線方向成60角，一個(gè)電荷量為q＝410－8C的正電荷從a移到b電場(chǎng)力做功為W1＝1.210－7J。求： (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E。 (2)電荷從b移到c，電場(chǎng)力做的功W2。 (3)a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac。,勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,,答案：(1)60V/m (2)1.4410－7J (3)6.6V,(北京市朝陽區(qū)2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期末)某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，已知相鄰等勢(shì)面的間距均為1cm，則以下說法中正確的是( ) A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下 B．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向上 C．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E＝1V/m D．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E＝100V/m 答案：D,,如圖所示，ABCD是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別是φA＝15V，φB＝3V，φC＝－3V，由此可以推斷D點(diǎn)電勢(shì)φD是多少伏？,勻強(qiáng)電場(chǎng)中U＝Ed兩個(gè)推論的應(yīng)用,,解析：解法一：由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，相互平行且相等的線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等．故有UAB＝UDC＝φA－φB＝φD－φC，所以φD＝9V。 解法二：因?yàn)榈葎?shì)面跟電場(chǎng)線垂直，勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線都是等間距的平行的直線，所以可以先選取一條直線，在直線上找出與A、B、C、D四點(diǎn)電勢(shì)相等的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，由此確定與D點(diǎn)等勢(shì)的點(diǎn)，從而確定D點(diǎn)的電勢(shì)。,解法三：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任何一條直線上兩點(diǎn)間(等勢(shì)面除外)的電勢(shì)差一定與這兩點(diǎn)間的距離成正比。,,答案：9V,(安徽阜陽市一中2013～2014學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為1V、6V和9V。則D、E、F三點(diǎn)的電勢(shì)分別為( ) A．＋7V、＋2V和＋1V B．＋7V、＋2V和－1V C．－7V、－2V和＋1V D．＋7V、－2V和－1V 答案：B,,解析：根據(jù)題意，有：φA＝1V，φB＝6V，φC＝9V，由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿著任意平行的方向前進(jìn)相同距離，電勢(shì)的降落必定相等，故φE＝(φD－5)，φF＝(φD－8)，φF＝(φE－3)，解得φD＝7V，φE＝2V。φF＝－1V，故選B。,安全用電常識(shí)中，有一個(gè)涉及“跨步電壓”現(xiàn)象的問題，你知道什么是“跨步電壓”嗎？如果遇到地面有漏電，應(yīng)該如何避免“跨步電壓”？,開放探究,,解析：地下電纜漏電、高壓電線斷裂后觸地等情況，都會(huì)在地面上形成以漏電處為圓心的輻射狀電場(chǎng)，沿電場(chǎng)方向任意兩點(diǎn)之間就會(huì)有電勢(shì)差。若有人處在其中，在人沿遠(yuǎn)離漏電處跨步逃離的情況下，兩腳間就有一電壓，即跨步電壓，人就會(huì)觸電。人若不動(dòng)就不會(huì)觸電，若要逃離的話，就要采用袋鼠式走動(dòng)的方式，即用跳躍的方式逃離，就可以避免“跨步電壓”。,答案：C,A．若將該粒于從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為WMN＝－4.010－9J B．若將該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功WMN有可能大于4.010－9J C．若A、B之間的距離為2cm，粒子的電荷量為2.010－7C，該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定是E＝2V/m D．若粒子的電荷量為2.010－9C，則A、B之間的電勢(shì)差為4V,正確解答：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿相同方向移動(dòng)同種電荷，電場(chǎng)力做功的正、負(fù)相同，將該粒子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)與從A點(diǎn)移到B點(diǎn)方向相同，因此電場(chǎng)力都做正功，A錯(cuò)；M、N分別為AC、BC的中點(diǎn)，因此MN長(zhǎng)為AB長(zhǎng)的一半，無論電場(chǎng)強(qiáng)度方向如何，MN間電勢(shì)差為AB間電勢(shì)差的一半，所以WMN＝4.010－9J，B錯(cuò)；由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向未知，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度沿AB方向時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，由W＝qEd可知最小場(chǎng)強(qiáng)Emin＝2V/m，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E≥2V/m，C錯(cuò)；由W＝qU可知D項(xiàng)正確。 正確答案：D,