高中物理《電勢(shì)差與電場(chǎng)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(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 電場(chǎng)的兩大性質(zhì) 力的性質(zhì) 能的性質(zhì) 由電場(chǎng)強(qiáng)度E描述 可用等勢(shì)面形象表示 物質(zhì)存在的兩種方式 實(shí)物和場(chǎng)物理學(xué)的兩條主線(xiàn) 力和能 由電勢(shì)描述 可用電場(chǎng)線(xiàn)形象表示 電場(chǎng)力 F qE 電場(chǎng)強(qiáng)度 E 移動(dòng)電荷q做功 是否到零參考點(diǎn) 電勢(shì)能的變化 WAB qUAB 電勢(shì)差 UAB 電勢(shì) 看知識(shí)結(jié)構(gòu)圖 理解掌握幾個(gè)物理概念 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)線(xiàn) 電勢(shì) 電勢(shì)差 電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的轉(zhuǎn)化關(guān)系 等勢(shì)面 線(xiàn) 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(chǎng)力性質(zhì) 到零參考點(diǎn)定義 某點(diǎn)電勢(shì) 不到零參考點(diǎn)定義兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 電勢(shì)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(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn) 沿場(chǎng)強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) 設(shè)A B兩點(diǎn)間的距離為d 電勢(shì)差為U 場(chǎng)強(qiáng)為E 則電場(chǎng)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(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 通過(guò)下面的例子來(lái)推算 問(wèn)題一 若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷 結(jié)論 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差注意 U Ed和E U d的適用條件是 1 勻強(qiáng)電場(chǎng) 2 d是沿場(chǎng)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(chǎng)E中 有相距為L(zhǎng)的A B兩點(diǎn) 兩點(diǎn)連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成 角 則A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U EL 對(duì)不對(duì) 把正電荷q不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) 則電場(chǎng)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(xiàn)L不沿場(chǎng)強(qiáng)方向 不能直接用U EL計(jì)算A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 說(shuō)明 根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)面垂直這一性質(zhì) 可過(guò)B點(diǎn)作一等勢(shì)面 在等勢(shì)面上找一點(diǎn)B 使A B 的連線(xiàn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向 B B 的電勢(shì)相等 UAB UAB EdE UAB ELcos EdE或E UAB dE 問(wèn)題二 若不沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷 qELcos UAB ELcos Lcos 為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 由上推導(dǎo)得出一個(gè)總結(jié)論 電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 種說(shuō)法 1 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的乘積 2 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值 3 電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上 沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì) E UAB d UAB Ed 說(shuō)明 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 類(lèi)同于重力場(chǎng)中兩點(diǎn)間的高度差 高度差 h跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān) 只與A B的位置有關(guān) 問(wèn)題討論 答 場(chǎng)強(qiáng)E的方向是電勢(shì)降落最快的方向 問(wèn)題3 電場(chǎng)中A B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)嗎 答 電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān) 只與A B的位置有關(guān) 問(wèn)題4 單位長(zhǎng)度內(nèi) 沿AB AB 兩個(gè)方向 哪個(gè)電勢(shì)降落的快 應(yīng)用 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩條平行線(xiàn)段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 問(wèn)題5 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 等差等勢(shì)面之間的距離相等嗎 結(jié)論 答 不相等 等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大 等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小 請(qǐng)定性地畫(huà)出電勢(shì)差相等的二個(gè)等勢(shì)面 哪兩個(gè)等勢(shì)面是否在相鄰等勢(shì)面的中間 鞏固練習(xí) 1 下列說(shuō)法正確的是 A 由公式U Ed得 在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)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(chǎng)中沿電場(chǎng)線(xiàn)方向上兩點(diǎn)間距離越大 電場(chǎng)強(qiáng)度就越小C 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 任兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)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(chǎng) D 30 15 0 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為電勢(shì)差 電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的乘積 UAB Ed或E UAB d結(jié)論 注意 d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 1 電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān) 只與A B的位置有關(guān) 2 場(chǎng)強(qiáng)E的方向是電勢(shì)降落最快的方向 3 應(yīng)用 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩條平行線(xiàn)段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 4 在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 等差等勢(shì)面之間的距離不相等等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大 等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小 小結(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度己學(xué)過(guò)三個(gè)公式有什么區(qū)別呢 3 電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度的定義式 任意電場(chǎng) 是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式 真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng) 是勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式 d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 勻強(qiáng)電場(chǎng) 練習(xí) 以下說(shuō)法正確的是 A 勻強(qiáng)電場(chǎng)中各處的場(chǎng)強(qiáng)相等 電勢(shì)也相等 B 場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域中 電勢(shì)處處相同 C 沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小 D 電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)線(xiàn)的方向 最快 錯(cuò) 錯(cuò) 正確答案 B 練習(xí) 圖中實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn) 虛線(xiàn)表示等勢(shì)面 過(guò)a b兩點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)分別為40V 20V 那么ab連線(xiàn)的中點(diǎn)的電勢(shì)值為 A等于30VB大于30VC小于30VD無(wú)法確定提示 注意是否勻強(qiáng)電場(chǎng) 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(shí) 第六節(jié)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的乘積 UAB Ed在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值E UAB d電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上 沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì) 注意 d指沿電場(chǎng)方向距離 也可說(shuō)兩點(diǎn)間的電勢(shì)面間的距離 電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān) 只與A B的位置有關(guān) 場(chǎng)強(qiáng)E的方向是電勢(shì)降落最快的方向 應(yīng)用 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩條平行線(xiàn)段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 等差等勢(shì)面之間的距離不相等 等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大 疏處場(chǎng)強(qiáng)小 電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別 板書(shū) 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全