人教版高中物理选修3-1ppt课件电势差与电场强度的关系

,高中物理课件,灿若寒星整理制作,高中物理课件灿若寒星整理制作,电势差与电场强度的关系,电势差与电场强度的关系,复习回顾,电场的两大性质：,力的性质：,能的性质：,由,电场强度,描述,可用电场线形象表示,由电势、电势差描述,可用等势面形象表示,复习回顾电场的两大性质：力的性质：能的性质：由电场强度描,电场力（,F=Eq),电场强度（,E,）,移动电荷,q,做功,电势能的变化,W,AB,=qU,AB,电势差（,U,AB,=,）,电势,？,电场力（F=Eq)电场强度（E）移动电荷q做功电势能的变化W,问题,1,：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？,E,大处,高,E,大处,低,E,大处,不一定高；,高处,E,不一定大,探究电势与电场强度的关系,问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？E大,E,大处,不一定高；,高处,E,也不一定大,问题,2,：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,（若规定无穷远处为零电势点）,对,O,点：,E=0,，,0,.,O,对,O,点：,=0,，,E 0,E,为零处,不一定为零，,为零处,E,不一定为零,探究电势与电场强度的关系,E大处不一定高；高处E也不一定大问题2：电场强度为零的点,探究电势差与电场强度的关系,问题一、若沿场强方向移动电荷,从力的角度：,d,A,B,E,=Fd=qEd,从能的角度,：,=qU,由,两式得,:,U=Ed,探究电势差与电场强度的关系问题一、若沿场强方向移动电荷从力的,问题二、若不沿场强方向移动电荷？,A,.,.,B,E,.,B,若用,d,表示,A,、,B,沿场强方向上的距离,，,则：,说明：,只适用于匀强电场,d,：沿场强方向的距离,匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场力方向距离的乘积,L,d,问题二、若不沿场强方向移动电荷？A.BE.B若用d表示,思考题,，这个式子,由,表示什么含义？从式子中可看出,E,的单位是什么？,在,匀强电场,中，场强在数值上等于,沿场强方向,每单位距离上的电势差,.,E,的单位为,V/m,（,1 V/m=1 N/C,）,思考题，这个式子由表示什么含义？从式子中可看出E的单位是什,1,下列说法正确的是（）,A,由公式,U=Ed,得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积,B,由公式,E=U/d,得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小,C,在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积,D,公式,U=Ed,只适用匀强电场,D,1下列说法正确的是（）D,2.,如图，在匀强电场中的,M,、,N,两点距离为,2 cm,，两点间的电势差为,5 V,，,M,、,N,连线与场,强方向成,60,角，则此电场的电场强度多大？,解：根据 ，得,=500 V/m.,2.如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电,例,3,、两块相同的金属板,A,、,B,水平地平行放置，两板的正对面相距,30cm,，,A,、,B,板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为,60V,，如图所示，求：,（,1,）两板间电场的场强的大小和方向。,（,2,）若,A,板接地，则,B,板电势为多大？,（,3,）若,C,点离,A,板的距离,10cm,D,点离,B,板的距离为,15cm,则,C,、,D,两点间的电势差为多少,A,B,.,.D,答：略,例3、两块相同的金属板A、B水平地平行放置，两板的正对面相距,1,、场强,E,的方向是,电势降落最快,的方向,。,问题,1,：单位长度内，沿,AB,、,AB,两个方向，哪个电势降落的快？,问题与讨论：,A,.,.,B,E,.,B,1、场强E的方向是电势降落最快的方向。问题1：单位长度内，,在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。,E,应用：,在匀强电场中，一条线上,相等距离的两点间的电势差相等。,A,A,在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。,问题,2,：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？,结论：,答,:,不相等,3.,等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小,+,等,势,面,等,势,面,场,电,线,电,场,线,问题2：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？结论：答:,3.,如图,1-41,所示为匀强电场中的一组等势面，若,A,、,B,、,C,、,D,、相邻两点间的距离都是,2,，则该电场的场强为；到,A,点距离为,1.5,的,P,点的电势为；该电场的场强方向为,_,。,10,V,0 10,V,A B C D,P,60,0,图,1-41,577V/m,-2.5V,垂直等势面斜向左上方,3.如图1-41所示为匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、,人教版高中物理选修3-1ppt课件电势差与电场强度的关系,3,电场强度三个公式的区别：,区别,公式,公式含义,适用范围,E=,F,q,E=k,Q,r,2,E=,U,d,是电场强度的定义式,任意电场,是真空中点电荷电场的场强计算公式,真空中点电荷电场,是匀强电场的场强的计算公式（,d,为沿场强方向的距离）,匀强电场,3电场强度三个公式的区别：区别公式公式含义 适用范围E=,1,、以下说法正确的是,：,(),A,、匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；,B,、场强为零的区域中，电势处处相同；,C,、沿电场线方向电场强度一定越来越小；,D,、电势降低的方向就是电场线的方向。,课堂练习,B,1、以下说法正确的是：()课堂练习B,2,如图,13,7,5,所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的,a,、,b,两点相距为,d,，则（）,A,a,点的场强一定大于,b,点的场强,B,a,点的电势一定高于,b,点的电势,C,a,、,b,两点间的电势差一定等于,Ed,(,E,为,a,点场强,),D,a,、,b,两点间的电势差等于单位正电荷由,a,点沿任意路径移到,b,点的过程中电场力所做的功,BD,2如图1375所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上,例题,3,：如图示，,A,、,B,、,C,、,D,是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知,A,、,B,、,C,三点电势分别为,A,=12V,B,=3v,c=3v.,由此可知,D,点电势,D,=_V.,A,B,C,D,分析：因为,B,、,C,两点的电势,相等,故,BC,为一等势面,所以,A,、,D,也在一等势面上，,D,=12V,变化,1.,若,c=-6v,其它条件不变，则,D,=_V.,变化,2.,若,c=0,其它条件不变，则,D,=_V.,例题3：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,A 12V,B 3V,C -6V,D?V,因为,12-3=3-(-6),所以,B,与,AC,中点处电势,相等,即,BD,在同一等势面上，故为,3V,P,E,A 12VB 3VC -6VD?V因为12-3=3,A 12V,B 3V,C,D,0,?V,P,Q,E,A 12VB 3VCD 0?VPQE,巩固练习：,1.,下列说法正确的是,:(),A.,任意两点间的电势差等于场强和这两点,距离的乘积,.,B.,沿电场线方向,任何相同距离上的电势降,落可能相等。,C.,电势减小的方向必为场强的方向。,D.,在相同距离的两点上,电势差大的其场强,也大,.,巩固练习：,提高练习：,1.,图示为匀强电场中的一组等势面。已知相,邻的两个等势面间的距离为,0.1m,则匀强电,场的场强大小为,_v/m,方向为,_.,40v,20v,0,-20v,E,提高练习：40v20v0-20vE,2.,图示，,A,、,B,、,C,为匀强电场中的三点,它们的连线组成一个直角三角形，且,BC=4cm,AB=5cm.,当把电量为,-210,-9,C,的点电荷从,B,点移到,C,点的过程中,电场力做功,8 10,-9,J,而把该点电荷从,A,点移到,B,点需克服电场力做功,8 10,-9,J,则电场强度为多大,?,B,C,E,A,2.图示，A、B、C为匀强电场中的三点,它们的连线组成一个直,