电势差与电场强度的关系-ppt课件

,学习目标定位,知识储备区,学习探究区,典例精析,针对训练,自我检测区,课堂要点小结,高中物理,选修,3-1,浙江专版,第一章 静电场,学案,7,电势差与电场强度的关系,高中物理选修3-1浙江专版第一章 静电场,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,1,2,学案,7,电势差与电场强度的关系,掌握电势差与电场强度的关系,.,能利用电势差与电场强度的关系解决实际问题,学习目标知识储备学习探究典例精析自我检测12学案7 电势,一、电势差与电场强度的关系,电场强度与这两点沿电场方向的距离,Ed,二、关于,E,U,/,d,的说明,1,电势差,沿电场强度方向距离,每单位距离,2,V,/m N/C,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,一、电势差与电场强度的关系学习目标知识储备学习探究典例精析自,一、电势差与电场强度的关系,如图所示的匀强电场中有,A,、,B,两点,A,、,B,两点位于同一条电场线上，,B,、,C,连线垂直电场线，已知场强大小为,E,，,A,、,B,两点间的电势差为,U,AB,A,、,B,间距离为,d,电荷,q,从,A,点移动到,B,点，回答下列问题：,(1),电荷所受静电力是多少？从力和位移的角度计算静电力所做功的大小通过,A,、,B,间的电势差计算静电力做功的大小,(2),比较两次计算的功的大小，电势差与电场强度有何关系？,(3),在图中,如果将电荷从,A,点移动到,C,点，再利用,(1),问的推导过程试着推导,能获得何结论？（已知,AB,与,AC,的夹角为,）,(1),F,电,=qE,W,AB,=F,电,d=qEd W,AB,=qU,AB,F,电,为恒力,(2),U,AB,Ed,(3),W,AC,qEL,cos,qEd,，,W,AC,qU,AC,，,U,AC,Ed,等势面,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,一、电势差与电场强度的关系如图所示的匀强电场中有A、B两点,要点提炼,1,公式,U,Ed,只适用于匀强电场，其中,d,为,A,、,B,两点沿电场方向的距离,2,电场中,A,、,B,两点的电势差,U,AB,跟电荷移动的路径无关，由电场强度,E,及,A,、,B,两点沿电场方向的距离,d,决定,3.,公式,E,说明电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势,4,在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等；在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等,延伸思考,公式,U,Ed,是在匀强电场中得到的，在非匀强电场中能否适用？,答案在非匀强电场中，不能进行定量计算，但可以定性地分析有关问题,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,要点提炼延伸思考公式UEd是在匀强电场中得到的，,二、对电场强度的进一步理解,1,教材中给出了电场强度的三个计算公式，这三个公式的物理意义及适用范围是不相同的，为了加强对这三个公式的理解，下面列表进行对比请填空,.,一切电场,点电荷,匀强电场,试探电荷,场源电荷,沿电场方向,学案,7,电势差与电场强度的关系,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,二、对电场强度的进一步理解一切电场点电荷匀强电场试探电荷场源,2,为什么在等差等势面中等势面越密集的地方电场强度就越大？,B,C,A,如图：,U,AB,=,U,BC,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,2为什么在等差等势面中等势面越密集的地方电场强度就越大？B,一、对电势差与电场强度关系的理解,例,1,如图所示，在,xOy,平面内有一个以,O,为圆心、半径,R,0.1 m,的圆，,P,为圆周上的一点，,O,、,P,两点连线与,x,轴正方向的夹角为,.,若空间存在沿,y,轴负方向的匀强电场，场强大小,E,100 V/m,，则,O,、,P,两点的电势差可表示为,(,),A,U,OP,10sin,(V),B,U,OP,10sin,(V),C,U,OP,10cos,(V),D,U,OP,10cos,(V),d,沿电场线电势降低,P,O,所以,U,OP,0,d,=,OP,sin,A,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,一、对电势差与电场强度关系的理解例1 如图所示，在xOy平,例,2,如图所示，,P,、,Q,两金属板间的电势差为,50 V,，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离,d,10 cm,，其中,Q,板接地，两板间的,A,点距,P,板,4 cm.,求：,(1),P,板及,A,点的电势,(2),保持两板间的电势差不变，而将,Q,板向左平移,5 cm,，则,A,点的电势将变为多少？,接地，,Q,=0,E,Q,P,d,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,例2 如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存,二、非匀强电场中的电势差与电场强度的关系,例,3,如图所示为某一电场的电场线和等势面已知,a,5 V,，,c,3 V,，,ab,bc,，则,(,),A,b,4 V,B,b,4 V,C,b,E,bc,由,公式,U,Ed,进行定性分析,ab,bc,所以,U,ab,U,bc,C,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,二、非匀强电场中的电势差与电场强度的关系例3 如图所示为某,三、电场强度、电势差与电场力做功,例,4,如图所示的匀强电场场强为,10,3,N/C,，,ab,平行于电场线，,ac,垂直于电场线，,ab,cd,4 cm,，,ac,bd,3 cm.,则下述计算结果正确的是,(,),A,a,、,b,之间的电势差为,40 V,B,a,、,c,之间的电势差为,50 V,C,将,q,5,10,3,C,的点电荷沿矩形路径,abdca,移动一周，电场力做的功是,0.25 J,D,将,q,5,10,3,C,的点电荷沿,abd,从,a,移到,d,，电场力做的功是,0.25 J,等势面,U,ab,10,3,0.04 V,40 V,U,ac,0,初末位置相同，做功为,0,W,ad,W,ab,qU,ab,(,510,3,)40 J,0.2 J,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,三、电场强度、电势差与电场力做功例4 如图所示的匀强电场,1,(,对电场强度,E,的理解,),下列关于匀强电场的结论正确的是,(,),A,公式,E,F,/,q,也适用于匀强电场,B,根据,U,Ed,可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比,C,匀强电场的场强在数值上等于沿场强方向每单位长度上的电势差,D,匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向相同,定义式，适用于任意电场,只适用于匀强电场,E,=,U,/,d,d,:,沿电场方向的长度,正电荷,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,1(对电场强度E的理解)下列关于匀强电场的结论正确的是(,2,(,匀强电场中电场强度与电势差的关系,),如图所示，,A,、,B,两板间电压为,600 V,，,A,板带正电并接地，,A,、,B,两板间距离为,12 cm,，,C,点离,A,板,4 cm,，下列说法正确的是,(,),A,E,2 000 V/m,，,C,200 V,B,E,5 000 V/m,，,C,200 V,C,电子在,C,点具有的电势能为,200 eV,D,电子在,C,点具有的电势能为,200 eV,E,A,=0,E,U,/,d,600/0.,12 V/m,5000 V/,m,，,C,Ed,C,200 V,E,p,C,=,e,C,=,200 eV,BD,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,2(匀强电场中电场强度与电势差的关系)如图所示，A、B两板,3,(,非匀强电场中场强与电势的关系,),如图所示，一电场的电场线分布关于,y,轴,(,沿竖直方向,),对称，,O,、,M,、,N,是,y,轴上的三个点，且,OM,MN,.,P,点在,y,轴右侧，,MP,ON,.,则下列说法正确的是,(,),A,M,点的电势比,P,点的电势高,B,将负电荷由,O,点移动到,P,点，电场力做正功,C,M,、,N,两点间的电势差大于,O,、,M,两点间的电势差,D,M,、,N,两点间的电势差等于,O,、,M,两点间的电势差,M,P,W,OP,=q,（,O,P,）,0,E,OM,E,MN,U,Ed,U,OM,U,MN,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,3(非匀强电场中场强与电势的关系)如图所示，一电场的电场线,4,(,电势差与电场强度的关系,),如图所示，,A,、,B,两点相距,10 cm,，,E,100 V/m,，,AB,与电场线方向的夹角,120,，求,A,、,B,两点间的电势差,B,d,U,AB,Ed,100510,2,V,5 V,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学案,7,电势差与电场强度的关系,4(电势差与电场强度的关系)如图所示，A、B两点相距10,再见,再见,