第二節(jié)-電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系(共32張)(部編)課件

電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：

①力的性質(zhì)：

②能的性質(zhì)：

由電場(chǎng)強(qiáng)度描述

可用等勢(shì)面形象表示

由電勢(shì)、電勢(shì)差描述

可用電場(chǎng)線形象表示

6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系2、會(huì)用U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算U=Ed

EABd二、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系我們以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例來(lái)確定E和U的關(guān)系.從力的角度：從能的角度：EABdLα）從力的角度：ＷAB=FLcosα從能的角度：ＷAB=qUAB由上兩式得：=qEdUAB=ELcosα=EdB'勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)兩點(diǎn)間的電勢(shì)差電場(chǎng)線方向的距離（等勢(shì)面間距）注意：1、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差.2、運(yùn)算不用帶符號(hào)二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系3、1V/m=1N/C4.在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，E和U也有一定的關(guān)系，但不像在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的關(guān)系式那么簡(jiǎn)單．證明：1V/m=1N/C-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/庫(kù)1米W=FS1牛米1庫(kù)米1牛1庫(kù)據(jù)動(dòng)能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6×10-19J即：1ev=1.6×10-19J在研究微觀粒子常用電子伏特(eV)做能量的單位。1eV等于一個(gè)電子經(jīng)過(guò)1v電壓加速后所增加的動(dòng)能。返回請(qǐng)推導(dǎo)電子伏特與焦耳的換算關(guān)系?；仡櫟葎?shì)面越密集的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。思考如圖所示，從勻強(qiáng)電場(chǎng)中一等勢(shì)面上的A點(diǎn)沿三條不同路徑AM、AN、AP到達(dá)另一等勢(shì)面，則沿哪條路徑電勢(shì)降落最快？EANPM在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降落的最快！三、電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義：(1)場(chǎng)強(qiáng)E的方向是電勢(shì)降落最快的方向。(2)場(chǎng)強(qiáng)E的大小描述沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降落的快慢。（適用于任何電場(chǎng)）（只適用于點(diǎn)電荷）（只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)）3．電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別：

1、如圖，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)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(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列哪個(gè)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(chǎng)強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)相距5cm，若A、B兩點(diǎn)連線是沿著電場(chǎng)方向時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_______V。若A、B兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成60°角時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是________V；若A、B兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是________V。√30150答案:7.5×103；-3.84×10-16；增加3、如圖所示，a、b是勻強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)線成37°角，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=2.4×103V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=______V/m，把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功W=______J，電子的電勢(shì)能將______(填“增大”、“減少”或“不變”)4.如右圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，間距為2cm.兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，將一個(gè)帶電量為－2×10－5C的電荷由A移到B，其電勢(shì)能增加了0.1J．則：(1)在此過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了多少功？(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少？(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大？答案：

(1)－0.1J

(2)5000V

(3)5×105V/m

5.如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面，若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間的距離都是2cm，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)_______；到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)的電勢(shì)為_(kāi)_______；該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)開(kāi)_______．6、平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場(chǎng)．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(chǎng)強(qiáng)是多大？(2)電場(chǎng)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(shì)差多大？(3)若B板接地，P1和P2兩點(diǎn)的電勢(shì)各是多少伏？(2)P1、P2兩點(diǎn)間沿場(chǎng)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(shì)為零，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)就等于這點(diǎn)與B板的電勢(shì)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)54V

6V7、如圖所示，如果B板接地（取大地的電勢(shì)為0，則與大地相連的導(dǎo)體電勢(shì)也為0）則A點(diǎn)電勢(shì)為8V, M點(diǎn)電勢(shì)為6V

，N點(diǎn)電勢(shì)為2V，M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差為多少？如果改為A板接地，B板電勢(shì)多大？M、N兩點(diǎn)電勢(shì)各多大？M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差多大？+++++

-----MNAB三、應(yīng)用EBAO如圖所示，AB為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)，試推導(dǎo)出O點(diǎn)的電勢(shì)與A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)之間的關(guān)系。思考2：EBAO如圖所示，AB為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)，試推導(dǎo)出O點(diǎn)的電勢(shì)與A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)之間的關(guān)系。NM思考3：如圖所示，AB為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，如果O1、O2、O3…

On為AB連線的n等分點(diǎn)，那么O1、O2、O3…

On是否也是A、B間電勢(shì)差的n等分點(diǎn)？在勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的連線的n等分點(diǎn)也將這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差n等分。（幾何等分點(diǎn)也是電勢(shì)差等分點(diǎn)）推論1：在勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shì)差相等推論2：

例8：a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)．電場(chǎng)線與矩形所在平面平行．已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20V，b點(diǎn)的電勢(shì)為24V，d點(diǎn)的電勢(shì)為4V，如右圖所示．由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為(

)A．4V

B．8VC．12V D．24V解析：由勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shì)差相等，因此Uab＝Udc，c點(diǎn)電勢(shì)為8V，B正確．答案：B例2、如圖所示，A、B、C、D為勻強(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15V、3V、-3V求D點(diǎn)的電勢(shì)。ABCD15V-3V3VO解法二：由于U＝Ed，所以任意一簇平行線上等距離的兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等，因此Uab＝Udc，d點(diǎn)電勢(shì)為9V例3、如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該平面，現(xiàn)將電荷量為10-8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功3×10-6J，將另一電荷量為10-8C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功3×10-6J。（1）求電場(chǎng)線的方向及UAB、UAC、UBC的值；（2）若AB邊長(zhǎng)為cm，求電場(chǎng)強(qiáng)度。ABC思考（4）如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)線方向建立一直線坐標(biāo)系，O為原點(diǎn)，取O點(diǎn)的電勢(shì)為0，則坐標(biāo)為x處的電勢(shì)是多大？試畫出電勢(shì)隨坐標(biāo)的變化圖像。p在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)隨位置坐標(biāo)均勻降落。推論3：【例題4】空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上的分布如圖所示，