【課件】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 課件-2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系

1、電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)是否一定高？反之又如何呢？

ACDB思考與討論

2、若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？反之又如何呢？O

O問(wèn)題：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度到底存在什么樣的關(guān)系呢？

讓我們回顧下電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1.勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。2.說(shuō)明:(1)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)定量計(jì)算，對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，可做定性判斷對(duì)于等差等勢(shì)面來(lái)說(shuō)，E越大，d越小，即等差等勢(shì)面越密集。(2)d

為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離。U=Ed（二）方向關(guān)系：

①場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向

②電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直思考與討論：如圖，A到B、A到C、A到D電勢(shì)都在降低，沿哪個(gè)方向降低最快？【例題2】如圖所示，A、B、C、D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)分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：D點(diǎn)的電勢(shì)UD=

V.【答案】UD=9V.變化.若Φc=-6v,其它條件不變，則ΦD=____V.例3.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一電荷量為2×10－5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距為2cm，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成60°角如圖所示．則：(1)、在電荷由A移到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做了多少功？(2)、A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少？(3)、該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？答案：(1)－0.1J

(2)5×103V

(3)5×105V/m例4如圖所示,實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝－50V，φb＝－20V，則a、b連線的中點(diǎn)c的電勢(shì)φc應(yīng)為(

)A．φc＝－35VB．φc＞－35VC．φc＜－35VD．無(wú)法判斷

如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為A.200V/m B.200V/mC.100V/m D.100V/m【例6】分析√C（3,0）

3VEd300d＝1.5cm.則

＝200V/m如何確定勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線1.先確定等勢(shì)線，根據(jù)“兩點(diǎn)確定一條直線”，找出電場(chǎng)中電勢(shì)相等的兩個(gè)點(diǎn)，然后連接成一條等勢(shì)線；因勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)在一條直線上均勻變化，任一線段中點(diǎn)的電勢(shì)為兩端點(diǎn)電勢(shì)的平均值.2.電場(chǎng)線跟等勢(shì)線一定垂直，作出等勢(shì)線的垂線即得電場(chǎng)線.3.比較電勢(shì)的高低，即沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低；根據(jù)電勢(shì)高低在電場(chǎng)線上標(biāo)出箭頭，表示電場(chǎng)的方向.方法感悟例7、如圖甲所示，x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2(Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O)，M、N、P是x軸上的三點(diǎn)，間距MN＝NP，Q1、Q2在x軸上產(chǎn)生的電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖乙。則下列說(shuō)法正確的是(

)A．點(diǎn)電荷Q1帶負(fù)電B．N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大C．P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零D．M、N之間電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向[答案]

A[答案]

Aφ-x圖像(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，φ-x圖線存在極值，其切線的斜率為零。(2)在φ-x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(3)在φ-x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用WAB＝qUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷。方法感悟課堂總結(jié)三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)公式的意義及適用條件比較.①②③2．關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．電場(chǎng)強(qiáng)度為0的地方，電勢(shì)也為0B．任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落最快的方向C．電場(chǎng)線越密的地方相等距離兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大D．根據(jù)公式Uab＝Ed可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b間的距離越大，電勢(shì)差就越大答案：B3.如圖,a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)在一直線上,b、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)的距離。在a點(diǎn)固定放置一個(gè)點(diǎn)電荷,帶電荷量為+Q,已知在+Q的電場(chǎng)中b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U。將另一個(gè)點(diǎn)電荷+q從d點(diǎn)移到e點(diǎn)的過(guò)程中()A.電場(chǎng)力做功qUB.克服電場(chǎng)力做功qUC.電場(chǎng)力做功大于qUD.電場(chǎng)力做功小于qUDaedcb4.如圖所示，若a、b之間距離等于b、c之間距離，則a、b間的電勢(shì)差U1和b、c間電勢(shì)差U2的大小關(guān)系是（）

A.U1=U2

B.U1>U2

C.U1<U2

D.無(wú)法確定EacbB5、如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電荷量為q＝5.0×10－10C的正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功都是3.0×10－8J，已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成了一個(gè)直角三角形，ab＝20cm，∠a＝37°，∠c＝90°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。[答案]

(1)60V

(2)375V/m方向平行于ac，且由a指向c學(xué)案大本P31

7、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>φCB．EC>EB>EAC．UAB<UBCD．UAB＝UBC【思路點(diǎn)撥】公式U＝Ed在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中可用于定性分析．【答案】

ABC

8.圖中A．B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一個(gè)電量q=10－5C的正電荷從A