高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第2章 第3节《电势差》

欢迎进入物理课堂 自学教材 1 电势差电场中两点间的电势 也叫电压 公式UAB 单位 伏 V 1V 1 2 电势差与电场力做功的关系在电场中A B两点间移动电荷q的过程中 电场力做的功W等于电荷量q和这两点之间的的乘积 即W 即1J 1C V A B J C 电势差 qUAB 之差 3 电子伏特1eV J 表示在电势差为1V的两点间电子自由移动时所做的功 1 6 10 19 电场力 重点诠释 1 正确理解电势差电势 电势差的关系与高度 高度差的关系对比如下 2 对电场力做功公式WAB qUAB的理解 1 公式WAB qUAB适用于任何电场 UAB为电场中A B两点间的电势差 2 公式中各量均有正负 计算中W和U的角标要相互对应 即WAB qUAB WBA qUBA 3 电势能 电势 电势差 电场力做功的关系 1 关于电势差与电场力做功的说法中 正确的是 A 电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定B 电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C 电势差是矢量 电场力做的功是标量D 电场中两点间的电势差等于电场力做功 电荷的电势能减小 解析 本题主要考查电势差的概念及电场力做功与电势差的关系 电势差的大小由电场本身的因素决定 与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关 A项错 由WAB qUAB知 B项对 电势差 电场力做的功都是标量 C项错 电场中两点间的电势差等于单位电荷从一点移到另一点电场力所做的功 D项错 因此正确答案为B项 答案 B 自学教材 匀强电场中电势差与电场强度的关系 1 大小关系 U 或E 2 方向关系 场强的方向就是电势的方向 3 单位关系 1V m 1 Ed 降低最快 N C 重点诠释 1 电场强度和电势差的比较 2 应用U Ed解决问题注意以下几点 1 此式只适用于匀强电场 对非匀强电场可定性讨论 2 d是电场中两点在电场方向的距离 3 由公式E U d知 在匀强电场中 场强等于沿场强方向每单位长度上的电势差 4 单位 V m 与 N C 是相等的 5 公式给出了匀强电场中的电势分布是均匀的 2 如图2 3 1所示 匀强电场的场强E 100V m A B两点相距0 1m AB连线与电场线的夹角为 60 则A B两点间的电势差为多少 图2 3 1 答案 5V 自学教材 1 用途示波器是一种常用的观测的仪器 它还可以用来测量电信号的 频率 等参数 2 构成阴极射线管示波器主要由电子枪 和荧光屏组成 示波管内抽成 电信号波形 周期 电压 偏转电极 真空 重点诠释 1 示波器的构造示波器的面板上有很多用于调节的旋钮 示波器的中心部件是示波管 2 示波管的结构及工作原理 1 构造 如图2 3 2所示 主要由电子枪 偏转电极和荧光屏组成 示波管内抽成真空 图2 3 2 2 工作原理 偏转电极不加电压从电子枪射出的电子将沿直线运动 射到荧光屏中心点形成一个亮斑 仅在YY 或XX 加电压 图2 3 3 若所加电压稳定 则电子被加速 偏转后射到YY 或XX 所在直线上某一点 形成一个亮斑 不在中心 如图2 3 3所示 示波管实际工作时 竖直偏转板和水平偏转板都加上电压 一般地 加在水平偏转板上的是扫描电压 若两者周期相同 在荧光屏上就会显示出信号电压随时间变化的波形图 3 2012 榆林高二检测 示波管是示波器的核心部件 它由电子枪 偏转电极和荧光屏组成 如图2 3 4所示 如果在荧光屏上P点出现亮斑 那么示波管中的 图2 3 4 A 极板X应带负电B 极板X 应带正电C 极板Y应带正电D 极板Y 应带正电解析 电子枪发射的电子带负电 在偏转电极作用下要偏转 可知极板X应带正电 极板Y应带正电 故C正确 答案 C 答案 C 公式UAB WAB q对于非匀强电场同样适用 注意WAB为将电荷从A点移到B点电场力对电荷做的功 可以为正值 也可以为负值 公式中q为正电荷时用正值代入 q为负电荷时用负值代入 1 一个带正电的质点 电荷量为q 2 0 10 9C 在静电场中由a点移到b点 在这个过程中 除电场力做功外 其他力做的功为6 0 10 5J 质点的动能增加了8 0 10 5J 则a b两点间的电势差Uab为 A 3 104VB 1 104VC 4 104VD 7 104V 答案 B 图2 3 5 例2 2012 厦门高二检测 如图2 3 5所示 A B C三点都在匀强电场中 已知AC BC ABC 60 BC 20cm 场强方向与 ABC所在平面平行 把一个电量为q 10 5C的正电荷从A点移到B点 电场力做功为零 从B点移到C点 电场力做功为 1 732 10 3J 则该匀强电场的场强大小和方向是 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 思路点拨 先由电场力做功的计算公式W qU求出B C两点间的电势差 再由公式U Ed计算场强 答案 D 1 匀强电场等势面为平面 电场线与等势面垂直且由高等势面指向低等势面 确定了等势面就可确定电场线方向 2 公式U Ed中 U为两点间电压 E为匀强电场的场强 d为两点间距离在场强方向上的投影 图2 3 6 2 匀强电场中的三点A B C是一个三角形的三个顶点 AB的长度为1m D为AB的中点 如图2 3 6所示 已知电场线的方向平行于 ABC所在平面 A B C三点的电势分别为14V 6V和2V 设场强大小为E 一电荷量为1 10 6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W 则 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 图2 3 7 例3 水平放置的两块平行金属板长L 5 0cm 两板间距d 1 0cm 两板间电压为90V 且上板为正 一个电子沿水平方向以速度v0 2 0 107m s 从两板中间射入 如图2 3 7所示 求 1 电子偏离金属板时的侧位移是多少 2 电子飞出电场时的速度是多少 审题指导 解决此题关键有三点 1 电子在电场中运动重力不计 2 电子在电场中运动的规律是类平抛运动 3 灵活应用运动的合成与分解的思想 答案 1 0 5cm 2 2 04 107m s 与v0夹角 arctan0 2斜向上 带电粒子在电场中的运动问题的分析方法与力学中的方法相同 对类平抛运动 即带电粒子以速度v0垂直电场线方向飞入匀强电场中 受到恒定的与初速度方向成90 角的电场力作用的运动 运动的分析方法 沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动 沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动 电子离开电场后 打在屏上的P点 若s 10cm 求OP的高度 解析 电子飞出电场后做匀速直线运动 则OP y s tan 0 025m 2 5cm 答案 2 5cm 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全