高二物理魯科版選修3-1課件：第1部分 第2章 第3節(jié)《電勢(shì)差》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 自學(xué)教材 1 電勢(shì)差電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì) 也叫電壓 公式UAB 單位 伏 V 1V 1 2 電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系在電場(chǎng)中A B兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷q的過程中 電場(chǎng)力做的功W等于電荷量q和這兩點(diǎn)之間的的乘積 即W 即1J 1C V A B J C 電勢(shì)差 qUAB 之差 3 電子伏特1eV J 表示在電勢(shì)差為1V的兩點(diǎn)間電子自由移動(dòng)時(shí)所做的功 1 6 10 19 電場(chǎng)力 重點(diǎn)詮釋 1 正確理解電勢(shì)差電勢(shì) 電勢(shì)差的關(guān)系與高度 高度差的關(guān)系對(duì)比如下 2 對(duì)電場(chǎng)力做功公式WAB qUAB的理解 1 公式WAB qUAB適用于任何電場(chǎng) UAB為電場(chǎng)中A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 2 公式中各量均有正負(fù) 計(jì)算中W和U的角標(biāo)要相互對(duì)應(yīng) 即WAB qUAB WBA qUBA 3 電勢(shì)能 電勢(shì) 電勢(shì)差 電場(chǎng)力做功的關(guān)系 1 關(guān)于電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的說法中 正確的是 A 電勢(shì)差的大小由電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電荷量決定B 電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電荷量決定C 電勢(shì)差是矢量 電場(chǎng)力做的功是標(biāo)量D 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做功 電荷的電勢(shì)能減小 解析 本題主要考查電勢(shì)差的概念及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系 電勢(shì)差的大小由電場(chǎng)本身的因素決定 與移動(dòng)電荷的電荷量及移動(dòng)電荷所做的功無關(guān) A項(xiàng)錯(cuò) 由WAB qUAB知 B項(xiàng)對(duì) 電勢(shì)差 電場(chǎng)力做的功都是標(biāo)量 C項(xiàng)錯(cuò) 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于單位電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功 D項(xiàng)錯(cuò) 因此正確答案為B項(xiàng) 答案 B 自學(xué)教材 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 1 大小關(guān)系 U 或E 2 方向關(guān)系 場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)的方向 3 單位關(guān)系 1V m 1 Ed 降低最快 N C 重點(diǎn)詮釋 1 電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的比較 2 應(yīng)用U Ed解決問題注意以下幾點(diǎn) 1 此式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)可定性討論 2 d是電場(chǎng)中兩點(diǎn)在電場(chǎng)方向的距離 3 由公式E U d知 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 場(chǎng)強(qiáng)等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差 4 單位 V m 與 N C 是相等的 5 公式給出了勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)分布是均勻的 2 如圖2 3 1所示 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E 100V m A B兩點(diǎn)相距0 1m AB連線與電場(chǎng)線的夾角為 60 則A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少 圖2 3 1 答案 5V 自學(xué)教材 1 用途示波器是一種常用的觀測(cè)的儀器 它還可以用來測(cè)量電信號(hào)的 頻率 等參數(shù) 2 構(gòu)成陰極射線管示波器主要由電子槍 和熒光屏組成 示波管內(nèi)抽成 電信號(hào)波形 周期 電壓 偏轉(zhuǎn)電極 真空 重點(diǎn)詮釋 1 示波器的構(gòu)造示波器的面板上有很多用于調(diào)節(jié)的旋鈕 示波器的中心部件是示波管 2 示波管的結(jié)構(gòu)及工作原理 1 構(gòu)造 如圖2 3 2所示 主要由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 示波管內(nèi)抽成真空 圖2 3 2 2 工作原理 偏轉(zhuǎn)電極不加電壓從電子槍射出的電子將沿直線運(yùn)動(dòng) 射到熒光屏中心點(diǎn)形成一個(gè)亮斑 僅在YY 或XX 加電壓 圖2 3 3 若所加電壓穩(wěn)定 則電子被加速 偏轉(zhuǎn)后射到Y(jié)Y 或XX 所在直線上某一點(diǎn) 形成一個(gè)亮斑 不在中心 如圖2 3 3所示 示波管實(shí)際工作時(shí) 豎直偏轉(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板都加上電壓 一般地 加在水平偏轉(zhuǎn)板上的是掃描電壓 若兩者周期相同 在熒光屏上就會(huì)顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的波形圖 3 2012 榆林高二檢測(cè) 示波管是示波器的核心部件 它由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 如圖2 3 4所示 如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑 那么示波管中的 圖2 3 4 A 極板X應(yīng)帶負(fù)電B 極板X 應(yīng)帶正電C 極板Y應(yīng)帶正電D 極板Y 應(yīng)帶正電解析 電子槍發(fā)射的電子帶負(fù)電 在偏轉(zhuǎn)電極作用下要偏轉(zhuǎn) 可知極板X應(yīng)帶正電 極板Y應(yīng)帶正電 故C正確 答案 C 答案 C 公式UAB WAB q對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)同樣適用 注意WAB為將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功 可以為正值 也可以為負(fù)值 公式中q為正電荷時(shí)用正值代入 q為負(fù)電荷時(shí)用負(fù)值代入 1 一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn) 電荷量為q 2 0 10 9C 在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn) 在這個(gè)過程中 除電場(chǎng)力做功外 其他力做的功為6 0 10 5J 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8 0 10 5J 則a b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab為 A 3 104VB 1 104VC 4 104VD 7 104V 答案 B 圖2 3 5 例2 2012 廈門高二檢測(cè) 如圖2 3 5所示 A B C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 已知AC BC ABC 60 BC 20cm 場(chǎng)強(qiáng)方向與 ABC所在平面平行 把一個(gè)電量為q 10 5C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn) 電場(chǎng)力做功為零 從B點(diǎn)移到C點(diǎn) 電場(chǎng)力做功為 1 732 10 3J 則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是 A 866V m 垂直于AC向左B 866V m 垂直于AC向右C 1000V m 垂直于AB斜向上D 1000V m 垂直于AB斜向下 思路點(diǎn)撥 先由電場(chǎng)力做功的計(jì)算公式W qU求出B C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 再由公式U Ed計(jì)算場(chǎng)強(qiáng) 答案 D 1 勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面為平面 電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直且由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面 確定了等勢(shì)面就可確定電場(chǎng)線方向 2 公式U Ed中 U為兩點(diǎn)間電壓 E為勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向上的投影 圖2 3 6 2 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2 3 6所示 已知電場(chǎng)線的方向平行于 ABC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 一電荷量為1 10 6C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為W 則 A W 8 10 6J E 8V mB W 6 10 6J E 6V mC W 8 10 6J E 8V mD W 6 10 6J E 6V m 答案 A 圖2 3 7 例3 水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L 5 0cm 兩板間距d 1 0cm 兩板間電壓為90V 且上板為正 一個(gè)電子沿水平方向以速度v0 2 0 107m s 從兩板中間射入 如圖2 3 7所示 求 1 電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移是多少 2 電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少 審題指導(dǎo) 解決此題關(guān)鍵有三點(diǎn) 1 電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)重力不計(jì) 2 電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是類平拋運(yùn)動(dòng) 3 靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的思想 答案 1 0 5cm 2 2 04 107m s 與v0夾角 arctan0 2斜向上 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題的分析方法與力學(xué)中的方法相同 對(duì)類平拋運(yùn)動(dòng) 即帶電粒子以速度v0垂直電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)中 受到恒定的與初速度方向成90 角的電場(chǎng)力作用的運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的分析方法 沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng) 沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 電子離開電場(chǎng)后 打在屏上的P點(diǎn) 若s 10cm 求OP的高度 解析 電子飛出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng) 則OP y s tan 0 025m 2 5cm 答案 2 5cm 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全