《高中物理 第1章 第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課件 新人教版選修31（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、同步導(dǎo)學(xué)方案課后強(qiáng)化演練第6節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1關(guān)系式推導(dǎo)如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中把電荷q從A移動(dòng)到B，靜電力做功WABqUAB.靜電力是恒力，所以靜電力做的功也可以這樣求：WABqElcosqEd由以上兩式得qUABqEd，UABEd.教 材 要 點(diǎn) 解 讀對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P232勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(1)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(2)公式：UABEd.(3)應(yīng)用此公式注意兩點(diǎn)：公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，但可對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)行定性分析；公式中的“d”一定是“沿電場(chǎng)方向的距離”3UEd的兩個(gè)推論(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一個(gè)方向，電勢(shì)
2、下降都是均勻的，故在同一直線上相同間距的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等如果把某兩點(diǎn)間的距離平均分為n段，則每段兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的1/n.(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意方向相互平行且相等的線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等應(yīng)用UABEd時(shí)注意d必須是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，如果A、B兩點(diǎn)間距為L(zhǎng)，兩點(diǎn)連線不沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向，計(jì)算電勢(shì)差時(shí)，d的取值應(yīng)為L(zhǎng)在電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的投影，即為A、B兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面的垂直距離5電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降落最快的方向，只有沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向，單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差才最大如圖所示，AC方向電勢(shì)降落最快電勢(shì)差降落最快的方向是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，但電勢(shì)降落的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向. (2013廣州市七
3、校聯(lián)合調(diào)研)平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，兩板間距離是5 cm，兩板間的電壓是60 V.(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0.5 cm，P2點(diǎn)離B板也是0.5 cm，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？解 題 方 法 指 導(dǎo)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P24(3)B板接地，即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P1Ed11.21034.5102 V54 V.P2Ed21.21030.5102 V6 V.【答案】(1)1.2103 V/m(2)48 V(3)P154 VP26 V【方法
4、總結(jié)】(1)首先判斷電場(chǎng)是否為勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)若是勻強(qiáng)電場(chǎng)，明確各物理量的含義式中d是沿電場(chǎng)方向上的距離如果兩點(diǎn)間距離L不是沿電場(chǎng)方向，計(jì)算時(shí)，d的取值應(yīng)為L(zhǎng)在沿電場(chǎng)方向的投影，即為兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面的垂直距離(3)應(yīng)用公式EU/d或UEd進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 如圖所示是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面，若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間距離都是2 cm，則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為_ V/m，到A點(diǎn)距離為1.5 cm的P點(diǎn)電勢(shì)為_V. (2013深圳市學(xué)業(yè)水平測(cè)試)如圖1所示，A、B、C是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為A15 V，B3 V，C3 V，試確定場(chǎng)強(qiáng)的方向，并畫出電場(chǎng)線【方法總結(jié)】
5、(1)根據(jù)“電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面”，若知道電場(chǎng)中電勢(shì)的分布情況，就可以知道電場(chǎng)線的分布情況(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，只要找到兩個(gè)電勢(shì)相等的點(diǎn)就可以得到一條等勢(shì)線(3)電勢(shì)相等的點(diǎn)可根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)利用等分法去找(4)等分法畫電場(chǎng)線的步驟：非勻強(qiáng)電場(chǎng)明確電勢(shì)的分布情況，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，并且指向電勢(shì)低的等勢(shì)面畫出電場(chǎng)線勻強(qiáng)電場(chǎng)只要找到兩個(gè)電勢(shì)相等的點(diǎn)，就可得到一條等勢(shì)線，從而畫出電場(chǎng)線 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20 V，b點(diǎn)的電勢(shì)為24 V，d點(diǎn)的電勢(shì)為4 V，如圖所示，由此可
6、知c點(diǎn)的電勢(shì)為()A4 VB8 VC12 V D24 V解析：解法一：沿勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線，電勢(shì)應(yīng)均勻變化，如圖，連結(jié)bd兩點(diǎn)，并將連線五等分，則每一等分的兩端點(diǎn)電勢(shì)差為4 V，則各點(diǎn)電勢(shì)如圖所示，連結(jié)a點(diǎn)與bd上20 V的點(diǎn)，連線為一條等勢(shì)線，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線相互平行的規(guī)律，過(guò)c點(diǎn)作等勢(shì)線的平行線，線上所有點(diǎn)電勢(shì)應(yīng)與c點(diǎn)電勢(shì)相等，用幾何關(guān)系證明得：該線過(guò)電勢(shì)為8 V的點(diǎn)，故c點(diǎn)電勢(shì)為8 V.解法二：由公式UEd可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中相互平行的兩線段端點(diǎn)所對(duì)應(yīng)電勢(shì)差之比恰好等于兩線段長(zhǎng)度之比則由圖知abdc，必有Uab/Udcab/dc1/1，故(2024) V(4c) V，則c8 V.答案：B
7、如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電荷量為q5.01010 C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)力做的功都是3.0108 J，已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成直角三角形，ab20 cm，37.求：(1)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向(3)Epq，用于確定某點(diǎn)電勢(shì)能，在0處，Ep0；(4)在電場(chǎng)中轉(zhuǎn)移電荷，電場(chǎng)力做功WABqUAB，知道了WAB和q便可推知電場(chǎng)中一些點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系(5)電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成等勢(shì)面，電場(chǎng)線的方向總是和等勢(shì)面垂直且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面知道了等勢(shì)面便可推知電場(chǎng)線的分布情況 如圖所示的電場(chǎng)，等勢(shì)面是一簇互相平行的豎直平面
8、，間隔均為d，各面電勢(shì)已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)在一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0、方向與水平方向成45角斜向上射入電場(chǎng)，要使小球做直線運(yùn)動(dòng)，問：(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(chǎng)足夠大)空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示下列說(shuō)法中正確的是()AO點(diǎn)的電勢(shì)最低Bx2點(diǎn)的電勢(shì)最高Cx1和x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等Dx1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【解析】本題考查電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差的概念和圖象問題電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為UEd，此表達(dá)式適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，圖中為非勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E與坐標(biāo)x的關(guān)系圖象，當(dāng)取一段極短長(zhǎng)度x時(shí)，可認(rèn)為x長(zhǎng)度內(nèi)的電場(chǎng)為勻強(qiáng)
9、電場(chǎng)，因此圖象所包圍的面積表示電勢(shì)差圖中從O點(diǎn)沿x軸方向，場(chǎng)強(qiáng)為正值，位移為正值，所以圖線與x軸包圍的面積表示的電勢(shì)差為正，表示沿x軸方向的電勢(shì)逐漸降低，即O點(diǎn)電勢(shì)依次大于x1點(diǎn)、x2點(diǎn)、x3點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤 而圖中沿x軸方向，場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)值、位移為負(fù)值，所以圖線與x軸包圍的面積表示的電勢(shì)差也為正，即沿x軸方向的電勢(shì)也逐漸降低因從x1點(diǎn)移到x1點(diǎn)，Ex圖線在O點(diǎn)兩側(cè)所包圍的面積相等，表示這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，所以x1和x1兩點(diǎn)電勢(shì)相等，選項(xiàng)C正確此電場(chǎng)實(shí)際上是等量同種正電荷，從兩電荷連線的中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)外移動(dòng)的電場(chǎng)模型【答案】C【方法總結(jié)】此類題型往往結(jié)合圖象對(duì)電勢(shì)分布進(jìn)行分析，注
10、意UEd的應(yīng)用若給出 x圖象，可以判定場(chǎng)強(qiáng)的變化；若給出Ex圖象，可以確定、U的大小情況且應(yīng)注意此種類型常用微元法，取極短x.(江蘇高考)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說(shuō)法中正確的有()AEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x軸正方向C電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大D負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功解析：在 x圖中，圖象的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小結(jié)合題中圖象特點(diǎn)可知EBxECx，EOx0，故A正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低可知EBx沿x軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤；負(fù)電
11、荷在正x軸上受的電場(chǎng)力沿x軸負(fù)向，在負(fù)x軸上受的電場(chǎng)力沿x軸正向，故可判斷負(fù)電荷從B移到C的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，D正確答案：AD默 讀 聯(lián) 想 記 憶對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P251.(2013宜昌高二檢測(cè))如圖所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2 cm，由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()A豎直向下，E100 V/mB水平向左，E100 V/mC水平向左，E200 V/mD水平向右，E200 V/m課 堂 鞏 固 訓(xùn) 練對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P253如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一等腰直角三角形，ABBC10 cm，已知三點(diǎn)電勢(shì)分別為AB10 V，C30 V，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向
高中物理 第1章 第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課件 新人教版選修31
