电势差与电场强度的关系-课件.ppt

1、学习探究区学习探究区高中物理高中物理选修选修3-1浙江专版浙江专版第一章第一章 静电场静电场学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测12学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系掌握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能利用电势差与电场强度的关系解决实际问题知识储备区知识储备区一、电势差与电场强度的关系一、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电场强度与这两点沿电场方向的距离 Ed二、关于二、

2、关于EU/d的说明的说明1电势差电势差 沿电场强度方向距离沿电场强度方向距离 每单位距离每单位距离2V/m N/C 学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系学习探究区学习探究区一、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如图所示的匀强电场中有A、B两点两点,A、B两点两点位于同一条电场线上，位于同一条电场线上，B、C连线垂直电场线，连线垂直电场线，已知场强大小为已知场强大小为E，A、B两点间的电势差为两点间的电势差为UAB,A、B间距离为间距离为d,电荷电荷q从从A点移

3、动到点移动到B点，点，回答下列问题：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计算静电力所做功的大小通过A、B间的电间的电势差计算静电力做功的大小势差计算静电力做功的大小(2)比较两次计算的功的大小，电势差与电场强比较两次计算的功的大小，电势差与电场强度有何关系？度有何关系？(3)在图中在图中,如果将电荷从如果将电荷从A点移动到点移动到C点，再利点，再利用用(1)问的推导过程试着推导问的推导过程试着推导,能获得何结论？能获得何结论？（已知（已知AB与与AC的夹角为的夹角为）(1)F电电=qEWAB=F电电d=qEd

4、 WAB=qUABF电电为恒力为恒力(2)UABEd(3)WACqELcos qEd，WACqUAC，UACEd等等势势面面学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系学习探究区学习探究区要点提炼要点提炼1公式公式UEd只适用于匀强电场，其中只适用于匀强电场，其中d为为A、B两点沿电场方向的距离两点沿电场方向的距离2电场中电场中A、B两点的电势差两点的电势差UAB跟电荷移动的路径无关，由电场强度跟电荷移动的路径无关，由电场强度E及及A、B两点沿电场方向的距离两点沿电场方向的距离d决定决定3.公式公式E

5、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的电势差相等延伸思考延伸思考公式公式UEd是在匀强电场中得到的，在非匀强电场中能否适用？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答案在

6、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学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系学习探究区学习探究区二、对电场强度的进一步理解二、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.一切电场一切电场点电荷点电荷匀强电场匀强电场试探电荷试探电荷场源电荷场源电荷

7、沿电场方向沿电场方向学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学习探究区学习探究区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？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？BCA如图：如图：UAB=UBC学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系典例精析典例精析一、对电势差与电场强度关系的理解一、对电势差与电场强度关系的理解例例1 1 如图所示，在如图所示，在xOy平面内有一个以平面内有一

8、个以O为为圆心、半径圆心、半径R0.1 m的圆，的圆，P为圆周上的一为圆周上的一点，点，O、P两点连线与两点连线与x轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为.若空间存在沿若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强轴负方向的匀强电场，场强大小大小E100 V/m，则，则O、P两点的电势差可两点的电势差可表示为表示为()AUOP10sin (V)BUOP10sin (V)CUOP10cos (V)DUOP10cos (V)d沿电场线沿电场线电势降低电势降低PO所以所以UOP0d=OPsin A学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势

9、差与电场强度的关系典例精析典例精析例例2 如图所示，如图所示，P、Q两金属板间两金属板间的电势差为的电势差为50 V，板间存在匀强，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距电场，方向水平向左，板间的距离离d10 cm，其中，其中Q板接地，两板板接地，两板间的间的A点距点距P板板4 cm.求：求：(1)P板及板及A点的电势点的电势(2)保持两板间的电势差不变，而保持两板间的电势差不变，而将将Q板向左平移板向左平移5 cm，则，则A点的电点的电势将变为多少？势将变为多少？接地，接地，Q=0EQP d学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与

10、电场强度的关系电势差与电场强度的关系典例精析典例精析二、非匀强电场中的电势差与电二、非匀强电场中的电势差与电场强度的关系场强度的关系例例3 如图所示为某一电场的电场线和如图所示为某一电场的电场线和等势面已知等势面已知a5 V，c3 V，abbc，则，则 ()Ab4 VBb4 VCbEbc由由公式公式UEd进行定性分析进行定性分析abbc所以所以UabUbcC学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系典例精析典例精析三、电场强度、电势差与电场力做功三、电场强度、电势差与电场力做功例例4 4 如图所示的匀

11、强电场场强为如图所示的匀强电场场强为103 N/C，ab平行于电场线，平行于电场线，ac垂直于电场线，垂直于电场线，abcd4 cm，acbd3 cm.则下述计算结果正确则下述计算结果正确的是的是 ()Aa、b之间的电势差为之间的电势差为40 VBa、c之间的电势差为之间的电势差为50 VC将将q5103 C的点电荷沿矩形路的点电荷沿矩形路径径abdca移动一周，电场力做的功是移动一周，电场力做的功是0.25 JD将将q5103 C的点电荷沿的点电荷沿abd从从a移到移到d，电场力做的功是，电场力做的功是0.25 J等势面等势面Uab1030.04 V40 VUac0初末位置相同，做功为初末位

12、置相同，做功为0WadWabqUab(5103)40 J0.2 J学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系自我检测区自我检测区1(对电场强度对电场强度E的理解的理解)下列关于匀强下列关于匀强电场的结论正确的是电场的结论正确的是()A公式公式EF/q也适用于匀强电场也适用于匀强电场B根据根据UEd可知，任意两点的电势可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比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强方向每单位长度上的电势差D匀强电场

13、的场强方向总是跟电荷所匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向相同受电场力的方向相同定义式，适用于任意电场定义式，适用于任意电场只适用于匀强电场只适用于匀强电场E=U/d,d:沿电场方向的长度沿电场方向的长度正电荷正电荷学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系自我检测区自我检测区2(匀强电场中电场强度与电势差的匀强电场中电场强度与电势差的关系关系)如图所示，如图所示，A、B两板间电压为两板间电压为600 V，A板带正电并接地，板带正电并接地，A、B两两板间距离为板间距离为12 cm，C点离点离A

14、板板4 cm，下列说法正确的是下列说法正确的是()AE2 000 V/m，C200 VBE5 000 V/m，C200 VC电子在电子在C点具有的电势能为点具有的电势能为200 eVD电子在电子在C点具有的电势能为点具有的电势能为200 eVEA=0EU/d600/0.12 V/m 5000 V/m，CEdC200 V EpC=e C=200 eVBD学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系自我检测区自我检测区3(非匀强电场中场强与电势的关系非匀强电场中场强与电势的关系)如图如图所示，一电场的电场线

15、分布关于所示，一电场的电场线分布关于y轴轴(沿竖直沿竖直方向方向)对称，对称，O、M、N是是y轴上的三个点，轴上的三个点，且且OMMN.P点在点在y轴右侧，轴右侧，MPON.则下则下列说法正确的是列说法正确的是()AM点的电势比点的电势比P点的电势高点的电势高B将负电荷由将负电荷由O点移动到点移动到P点，电场力做正功点，电场力做正功CM、N两点间的电势差大于两点间的电势差大于O、M两点间的两点间的电势差电势差DM、N两点间的电势差等于两点间的电势差等于O、M两点间的两点间的电势差电势差MPWOP=q（OP）0EOMEMNUEdUOMUMN学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系自我检测区自我检测区4(电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系)如图所示，如图所示，A、B两点相距两点相距10 cm，E100 V/m，AB与与电场线方向的夹角电场线方向的夹角120，求，求A、B两点两点间的电势差间的电势差BdUABEd1005102 V 5 V学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案7 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系学习目标定位学习目标定位再见再见