電勢差與電場強(qiáng)的關(guān)系課件

電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件演示文稿當(dāng)前1頁，總共28頁。優(yōu)選電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件ppt當(dāng)前2頁，總共28頁。一、電場的兩大性質(zhì)：

①力的性質(zhì)：

②能的性質(zhì)：

電場強(qiáng)度描述

可用電場線形象表示

由電勢描述

可用等勢面形象表示

當(dāng)前3頁，總共28頁。當(dāng)前4頁，總共28頁。二、場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系討論：1、你認(rèn)為電場強(qiáng)度與電勢差存在著關(guān)系嗎？為什么？

2、右上圖是一個勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，A、B是沿電場方向上的兩點(diǎn)，其電勢差為U，A、B之間相距為d?，F(xiàn)將一個電量為q的電荷由A移到B，你可以用幾種方法計算電場力所做的功？存在。E→F→W→U（1）W＝Fd＝qEd（2）W＝qU即得：U＝Ed或E＝U／d當(dāng)前5頁，總共28頁。若A、B不在同一條電場線上：A..BE.B′

若用d表示A、B沿場強(qiáng)方向上的距離說明：①只適用于勻強(qiáng)電場

②d：沿場強(qiáng)方向的距離勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場力方向距離的乘積當(dāng)前6頁，總共28頁。結(jié)論：勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積。當(dāng)前7頁，總共28頁。由上推導(dǎo)得出一個總結(jié)論：電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系（３種說法）（1）在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩個點(diǎn)沿電場方向距離的乘積．（2）在勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值（3）電場強(qiáng)度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．E

=UAB／dUAB=Ed當(dāng)前8頁，總共28頁。EABLα

Bˊ

d[說明]電場中兩點(diǎn)間的電勢差，類同于重力場中兩點(diǎn)間的高度差：高度差Δh跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)問題討論：答：場強(qiáng)E的方向是電勢降落最快的方向。電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關(guān)嗎？答：電勢差UAB

跟移動電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。問題4：單位長度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個方向，哪個電勢降落的快？應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢差相等。當(dāng)前9頁，總共28頁。1、如圖，a、b、c是一條電場線上的三個點(diǎn)，電場線的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)。下列哪個正確？

A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec

C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec

課堂練習(xí)：●●●abcE2、在電場強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場中，A、B兩點(diǎn)相距5cm，若A、B兩點(diǎn)連線是沿著電場方向時，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是_______V。若A、B兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角時，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是________V；若A、B兩點(diǎn)連線與電場方向垂直時，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是________V?！?0150當(dāng)前10頁，總共28頁。答案:7.5×103；-3.84×10-16；增加3、如圖所示，a、b是勻強(qiáng)電場中的兩點(diǎn)已知兩點(diǎn)間的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場線成37°角，兩點(diǎn)間的電勢差Uab=2.4×103V，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E=______V/m，把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做功W=______J，電子的電勢能將______(填“增大”、“減少”或“不變”)當(dāng)前11頁，總共28頁。4、如圖，在光滑絕緣豎直細(xì)桿上,套有一小孔的帶電小球，小球質(zhì)量為m，帶電荷量為-q，桿與以正電荷Q為圓心的某一圓周交于BC兩點(diǎn)，小球從A點(diǎn)無初速釋放,AB=BC=h，小球滑到B點(diǎn)時速度大小為，求小球滑到C點(diǎn)時速度的大小及AC兩點(diǎn)間的電勢差.當(dāng)前12頁，總共28頁。解:因B、C為同一等勢面上的兩點(diǎn)，所以小球從B運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電場力做功為零，由動能定理得小球從A運(yùn)動到C的過程中，由動能定理得：當(dāng)前13頁，總共28頁。[練習(xí)]以下說法正確的是：A、勻強(qiáng)電場中各處的場強(qiáng)相等，電勢也相等；B、場強(qiáng)為零的區(qū)域中，電勢處處相同；C、沿電場線方向電場強(qiáng)度一定越來越??；D、電勢降低的方向就是電場線的方向。

最快√錯錯正確答案:

B練習(xí)２：圖中實(shí)線表示電場線，虛線表示等勢面，過a.b兩點(diǎn)的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點(diǎn)的電勢值為（）

A等于30VB大于30V

C小于30VD無法確定提示:注意是否勻強(qiáng)電場答案:c當(dāng)前14頁，總共28頁。

練習(xí)：a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，它們正好是一個矩形的四個頂點(diǎn)．電場線與矩形所在平面平行．已知a點(diǎn)的電勢為20V，b點(diǎn)的電勢為24V，d點(diǎn)的電勢為4V，如右圖所示．由此可知c點(diǎn)的電勢為()A．4V B．8VC．12V D．24V解析：由勻強(qiáng)電場特點(diǎn)知，在勻強(qiáng)電場中，由于U＝Ed，所以任意一簇平行線上等距離的兩點(diǎn)的電勢差相等，因此Uab＝Udc，c點(diǎn)電勢為8V，B正確．答案：B當(dāng)前15頁，總共28頁。【跟蹤發(fā)散】1－1：平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場．如右圖所示，兩板間距離是5cm，兩板間的電壓是60V.(1)兩板間的場強(qiáng)是多大？(2)電場中有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)間的電勢差多大？(3)若B板接地，P1和P2兩點(diǎn)的電勢各是多少伏？當(dāng)前16頁，總共28頁。(2)P1、P2兩點(diǎn)間沿場強(qiáng)方向的距離：d′＝4cm所以UP1P2＝Ed′＝1.2×103×4×10－2V＝48V.(3)B板接地，即選B板電勢為零，電場中某點(diǎn)的電勢就等于這點(diǎn)與B板的電勢差，即φP1＝Ed1＝1.2×103×4.5×10－2V＝54V.φP2＝Ed2＝1.2×103×0.5×10－2V＝6V.答案：(1)1.2×103V/m(2)48V(3)54V6V當(dāng)前17頁，總共28頁。如右圖所示的電場，等勢面是一簇互相平行的豎直平面，間距均為d，各面電勢已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0與水平方向成45°角斜向上射入電場，要使小球做直線運(yùn)動．求：(1)小球應(yīng)帶何種電荷？電荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(電場足夠大)當(dāng)前18頁，總共28頁。解析：(1)作電場線如圖甲所示，由題意，只有當(dāng)F與v0在一條直線上時才可能使小球做直線運(yùn)動．只有小球受到向左的電場力，電場力和重力的合力與初速度才可能在一條直線上，如圖乙所示，所以小球帶正電，小球沿v0方向做勻減速運(yùn)動，由當(dāng)前19頁，總共28頁。【反思總結(jié)】物體做直線運(yùn)動的條件是合力為零或合力與速度方向在同一直線上，從而確定電場力的大小和方向，可與牛頓第二定律、動能定理、功能關(guān)系相結(jié)合，解題思路和步驟與力學(xué)中完全相同．當(dāng)前20頁，總共28頁?！揪毩?xí)】如右圖所示，兩塊不帶電的豎直平行金屬板相距為d，一個重為G的帶電小球在重力作用下在兩板間豎直下落，此時小球的運(yùn)動軌跡是AB，當(dāng)兩板間加上電壓U時，小球受力方向變成沿BC方向，則此小球所帶的電荷量應(yīng)是()答案：

C

當(dāng)前21頁，總共28頁。3.如圖所示為勻強(qiáng)電場中的一簇等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間的距離都是2cm，則該電場的場強(qiáng)為________；到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)的電勢為________；該電場的場強(qiáng)方向為________．當(dāng)前22頁，總共28頁。當(dāng)前23頁，總共28頁。4.如右圖所示，在勻強(qiáng)電場中有A、B兩點(diǎn)，間距為2cm.兩點(diǎn)的連線與場強(qiáng)方向成60°角，將一個帶電量為－2×10－5C的電荷由A移到B，其電勢能增加了0.1J．則：(1)在此過程中，電場力對該電荷做了多少功？(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差為多少？(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大？當(dāng)前24頁，總共28頁。答案：

(1)－0.1J(2)5000V(3)5×105V/m當(dāng)前25頁，總共28頁。5．水平放置的兩平行金屬板相距為d，充電后，其間形成勻強(qiáng)電場，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的液滴從下