遼寧省大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)得勝高級(jí)中學(xué)人教版高中物理選修31課件1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系（共31張）

導(dǎo)入新課點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線呈向外輻射狀等勢(shì)面就像水波一樣，逐漸向外擴(kuò)散，兩者之間是否存在某種聯(lián)系呢？第一章靜電場(chǎng)1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與能力√知道在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的公式?！套⒁夤降倪m用條件，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。√知道電場(chǎng)強(qiáng)度兩個(gè)單位N/C、V/m的來源，會(huì)利用其間的相等關(guān)系化簡(jiǎn)題目。2.過程與方法√電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系公式的兩個(gè)推導(dǎo)過程：沿電場(chǎng)線方向和不沿電場(chǎng)線方向同樣適用。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀√從利用電勢(shì)和電勢(shì)能的關(guān)系直接求功，分析受力再求做功兩個(gè)角度思考問題，尋找簡(jiǎn)便方法求做功。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系公式推導(dǎo)適用條件公式運(yùn)用電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系內(nèi)容解析描述電場(chǎng)的物理量：

電場(chǎng)強(qiáng)度（從力的角度描述）

電勢(shì)（從做功的角度描述）兩者有什么關(guān)系呢？探究電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,電荷q從A移動(dòng)到B靜電力做的功W與A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB的關(guān)系為

W=qUAB為了研究簡(jiǎn)便我們一勻強(qiáng)電場(chǎng)為例來研究。我們也可以從q所受的靜電力來計(jì)算功。這個(gè)力是

F=qE

因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，所以q受的電場(chǎng)力是一個(gè)恒力，它做的功為

W=Fd=qEd比較兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，得到

UAB=Ed

勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系UAB=Ed上面討論的是A、B位于同一條電場(chǎng)線上。如果它們不在同一條電場(chǎng)線上呢？勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,電荷q從A移動(dòng)到B靜電力做的功W與A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB的關(guān)系為

W=qUAB（UAB方向：沿電場(chǎng)線方向）靜電力做功分析：θ我們也可以從q所受的靜電力來計(jì)算功。這個(gè)力是

F=qEcosθ

因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，所以q受的電場(chǎng)力是一個(gè)恒力，它做的功為

W=FL=qEcosθL=qEd比較兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，同樣得到

UAB=Ed

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，等于兩點(diǎn)間電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向距離的比值。

也就是說，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。UAB=Ed——適用于點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)(Q為源電荷)?！m用于任意電場(chǎng)(q為試探電荷)?！m用于勻強(qiáng)電場(chǎng)(d為沿電場(chǎng)線的距離)。歸納電場(chǎng)強(qiáng)度的求解方法：根據(jù)公式：，E的單位是N/C。適用于受力分析。根據(jù)公式：，E的單位是V/m。適用于功能關(guān)系。E的單位歸納課堂小結(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系UAB=Ed

勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。1.適用條件:勻強(qiáng)電場(chǎng)2.各物理量意義:

U—表示兩點(diǎn)電勢(shì)差(取絕對(duì)值)E—表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

d—表示兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離本式不帶正負(fù)號(hào)3.場(chǎng)強(qiáng)的單位:1V/m=1N/C注意1.下列關(guān)于勻強(qiáng)強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系正確的是（）A.在相同距離上的兩點(diǎn)，電勢(shì)差大的場(chǎng)強(qiáng)一定大；

B.任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度和兩點(diǎn)距離的乘積；

C.沿著電場(chǎng)線方向，任何相同距離上的電勢(shì)降落必定相等；

D.電勢(shì)降低的方向必定不是電勢(shì)降低的方向。課堂練習(xí)C2.對(duì)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(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；

B.a與b的間距越大，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)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(gè)等勢(shì)面的垂直距離。D3.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)M、N相距2cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5V，MN連線與電場(chǎng)強(qiáng)度方向成60°角，則此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為______。500V4.圖中實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)面，過ab兩點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)分別為40V、20V，那么ab連線的中點(diǎn)的電勢(shì)值為（）。

A.等于30VB.大于30V

C.小于30VD.無法確定C5.如圖所示，一勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一組等勢(shì)面，若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間距離都是2cm，則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

.V/m，到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)的電勢(shì)為

.V。-2.5

6.如圖所示，在方向平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B、C三點(diǎn)，各點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=3V,φB=7VφC=-1V,試準(zhǔn)確畫出通過A點(diǎn)的電場(chǎng)線。ABAC在B、C連線上取一點(diǎn)D，使φD=φA，令D到B的距離為d1，B到C的距離為d,所以D在BC的中點(diǎn)。連接A、D，畫通過A點(diǎn)的且垂直AD向下的直線，即為通過A點(diǎn)的電場(chǎng)線。BC7.如圖所示，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的質(zhì)點(diǎn)p，沿AB斜向下運(yùn)動(dòng)，直線AB與豎直方向的夾角為θ，若AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多大？Θ解：質(zhì)點(diǎn)沿直線AB運(yùn)動(dòng)，可知質(zhì)點(diǎn)所受合力為零,即有qE=mg，可算出，結(jié)合題目可知場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為高考鏈接1.(2007年廣東）如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場(chǎng)方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是（）。BDA．AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAD與AA′兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAA′相等；B．帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D′移到D′點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功；C．帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D′移到D′點(diǎn)，電勢(shì)能減??；

因電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于面ABCD和面A′B′C′D′故ABCD面為等勢(shì)面，UAD=0,又AA′連線與電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行，UAA′>0,故A錯(cuò)誤。由W=qU，且q帶正電，UAD=0，UDD′>0,故W>0,所以B正確。因帶負(fù)電的粒子由A→D→D′,電場(chǎng)力做負(fù)功，所以粒子電勢(shì)能增加，故C錯(cuò)。電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，W=qUAC′故D正確。點(diǎn)撥ABDCA′B′D′C′ED．帶電的粒子從A點(diǎn)移到C′點(diǎn)，沿對(duì)角線AC′與沿路徑A→B→B′→C′電場(chǎng)力做功相同。

2.（2007寧夏）勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，AB的長(zhǎng)度為1m，D為AB的中點(diǎn)，如圖所示。已知電場(chǎng)線的方向平行于ΔABC所在平面。A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14V、6V和2V。設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為E。一電量為1×10-6C的正電荷從D點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為W，則（）。A．W=8×10-6J，E>8V/m；B．W=6×10-6J，E>6V/m；C．W=8×10-6J，E<8V/m；D．W=6×10-6J，E<6V/m。ADBCA

點(diǎn)撥由題意知D為AB的中點(diǎn)，由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，D點(diǎn)所在的等勢(shì)面的電勢(shì)為UD=10V,則W=q（UD-UC）=8×10-6J。因UB>UC，故電場(chǎng)線的方向與AB連線不重合，所以A、B兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離為d<1m,由UAB=Ed，則E>UAB/1m,故A正確。本題較為典型，電場(chǎng)是常見的考察點(diǎn)之一。解答時(shí)，要牢固掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，即“在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一條直線方向，每間隔相等的距離，電勢(shì)差的變化量相等。教材習(xí)題答案1.答：兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度=9.0×104V/m。塵埃受到的靜電力靜電力對(duì)塵埃做功2.答：（1）看電場(chǎng)線方向可知，D點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)電勢(shì)高，。（2）B板接地時(shí)，A板接地時(shí)，可見