高中物理《電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系》課件4（16張PPT）（新人教版選修3-1）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 1 6電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 電場的兩大性質(zhì) 力的性質(zhì) 能的性質(zhì) 由電場強(qiáng)度E描述 可用等勢面形象表示 物質(zhì)存在的兩種方式 實(shí)物和場物理學(xué)的兩條主線 力和能 由電勢描述 可用電場線形象表示 電場力 F qE 電場強(qiáng)度 E 移動電荷q做功 是否到零參考點(diǎn) 電勢能的變化 WAB qUAB 電勢差 UAB 電勢 看知識結(jié)構(gòu)圖 理解掌握幾個(gè)物理概念 電場強(qiáng)度 電場線 電勢 電勢差 電場力做功與電勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系 等勢面 線 的特點(diǎn) 兩點(diǎn)間的電能 其它形式能的物理量 描述能性質(zhì) 描述電場力性質(zhì) 到零參考點(diǎn)定義 某點(diǎn)電勢 不到零參考點(diǎn)定義兩點(diǎn)間的電勢差 電勢差和E存在怎樣的關(guān)系就是這一節(jié)課所要研究的課題 功能 如圖 表示某一勻強(qiáng)電場的等勢面和電場線 沿場強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動到B點(diǎn) 設(shè)A B兩點(diǎn)間的距離為d 電勢差為U 場強(qiáng)為E 則電場力所做的功 從力的角度 Fd qEd 從能的角度 qU 由 兩式得 U Ed 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 通過下面的例子來推算 問題一 若沿場強(qiáng)方向移動電荷 結(jié)論 在勻強(qiáng)電場中 沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積表達(dá)式 U Ed或 E U d d為沿場強(qiáng)方向上的距離 在勻強(qiáng)電場中 場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差注意 U Ed和E U d的適用條件是 1 勻強(qiáng)電場 2 d是沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離 單位關(guān)系 1V m 1N C公式 E U d E F q公式單位 如圖 在勻強(qiáng)電場E中 有相距為L的A B兩點(diǎn) 兩點(diǎn)連線與場強(qiáng)方向成 角 則A B兩點(diǎn)間的電勢差為U EL 對不對 把正電荷q不是沿場強(qiáng)方向由A點(diǎn)移動到B點(diǎn) 則電場力所做的功 從力的角度 AB FLcos 從能的角度 AB qUAB 由上兩式得 解析 A B兩點(diǎn)連線L不沿場強(qiáng)方向 不能直接用U EL計(jì)算A B兩點(diǎn)間的電勢差 說明 根據(jù)電場線跟等勢面垂直這一性質(zhì) 可過B點(diǎn)作一等勢面 在等勢面上找一點(diǎn)B 使A B 的連線沿場強(qiáng)方向 B B 的電勢相等 UAB UAB EdE UAB ELcos EdE或E UAB dE 問題二 若不沿場強(qiáng)方向移動電荷 qELcos UAB ELcos Lcos 為沿場強(qiáng)方向上的距離 由上推導(dǎo)得出一個(gè)總結(jié)論 電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系 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(gè)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 d UAB Ed 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 h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 問題3 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 AB 兩個(gè)方向 哪個(gè)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 問題5 非勻強(qiáng)電場中 等差等勢面之間的距離相等嗎 結(jié)論 答 不相等 等差等勢面密處場強(qiáng)大 等勢面疏處場強(qiáng)小 請定性地畫出電勢差相等的二個(gè)等勢面 哪兩個(gè)等勢面是否在相鄰等勢面的中間 鞏固練習(xí) 1 下列說法正確的是 A 由公式U Ed得 在電場中兩點(diǎn)間電勢差等于場強(qiáng)與兩點(diǎn)間距離的乘積B 由公式E U d得 在勻強(qiáng)電場中沿電場線方向上兩點(diǎn)間距離越大 電場強(qiáng)度就越小C 在勻強(qiáng)電場中 任兩點(diǎn)間電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積D 公式U Ed只適用勻強(qiáng)電場 D 30 15 0 在勻強(qiáng)電場中 兩點(diǎn)間的電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系為電勢差 電場強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場方向距離的乘積 UAB Ed或E UAB d結(jié)論 注意 d為沿場強(qiáng)方向上的距離 1 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) 2 場強(qiáng)E的方向是電勢降落最快的方向 3 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 4 在非勻強(qiáng)電場中 等差等勢面之間的距離不相等等差等勢面密處場強(qiáng)大 等勢面疏處場強(qiáng)小 小結(jié) 電場強(qiáng)度己學(xué)過三個(gè)公式有什么區(qū)別呢 3 電場強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別 區(qū)別 公式 公式含義 適用范圍 是電場強(qiáng)度的定義式 任意電場 是真空中點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)計(jì)算公式 真空中點(diǎn)電荷電場 是勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的計(jì)算公式 d為沿場強(qiáng)方向的距離 勻強(qiáng)電場 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)度一定越來越小 D 電勢降低的方向就是電場線的方向 最快 錯(cuò) 錯(cuò) 正確答案 B 練習(xí) 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30VC小于30VD無法確定提示 注意是否勻強(qiáng)電場 答案 c 布置作業(yè) 課本練習(xí)六 4 5 復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識 第六節(jié)電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系 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(gè)點(diǎn)沿電場方向距離的乘積 UAB Ed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E UAB d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 注意 d指沿電場方向距離 也可說兩點(diǎn)間的電勢面間的距離 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) 場強(qiáng)E的方向是電勢降落最快的方向 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 非勻強(qiáng)電場中 等差等勢面之間的距離不相等 等差等勢面密處場強(qiáng)大 疏處場強(qiáng)小 電場強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別 板書 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