• 3.31 MB
  • 2021-05-25 发布

高中物理选修3-1人教版课件-1电势差与电场强度的关系

  • 17页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
第一章 静电场 §1.6 电势差与电场强度的关系 电场力(F=Eq) 电场强度 (E) 移动电荷q做功 电势能的变化 ΔEp=WAB=qUA B 电势差 ( UAB= ) BA  电势(φ) 电场的力的性质 电场的能的性质 场强E是跟电场力F相联系的,而电势差U是跟F 做的功W相联系的。U与E间有何关系呢? 无直接关系 § 如图所示,一带电量 为+q的试探电荷放在 场强为E的匀强电场中, 它在电场力的作用下 从A点移到B点。不管 沿哪条路径,电场力 做功均为: WAB = qE·AB·cosθ =qE·AC ① 而:WAB = qUAB ② 令AC=d,并联立①②有: E θ 1 2 3 CqEA q+ UAB=Ed 一、在匀强电场中两点间的电势差等于场强与 这两点沿场强方向的距离的乘积。 1、关系式: 2、适用条件:匀强电场 a. 在非匀强电场中,“d”非常 非常小时的狭小空间可近似 认为是匀强电场。 b. “d”为电场中任意两点间距x 沿场强方向的投影长。 A B D EdU  E θ 1 2 3 CqEA q+ 说明: 二、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。 1、关系式: 由上述推导可看出: UAB=UAD=UAC,而 AB>AD>AC。故变化相同的 电势U,沿场强方向(即AC方 向)所需的距离是最短的,也 即电势变化是最快的。 D E CA q+ d UE  沿电场线方向,电势降落最快 CNmC mN m CJmV FlW WU /11 1 1 /1/1 q/        2、电场线方向指向电势降落最快的方向 4、场强的单位:V/m 3、场强的大小反映了电势降落的快慢 1、图为点电荷周围等势面的分布,人们 习惯让两个相邻的等势面间电势差相等,为什 么间距不相等? 2、若AB=BC,UAB与UBC,哪个较大? A B C + 练习1:下列关于匀强电场中的场强和电势差 的关系说法正确的是:( ) A. 任意两点的电势差等于场强和这两点间 距离的乘积。 B. 对同一电场来说,沿电场方向,经任何 相同距离电势降落必相等。 C. 电势降落的方向必是场强的方向。 D. 在相同距离的两点上,电势差大的其场 强也大。 acb E 练习2:如图所示,实线表示电场线,虚线表示 等势线,a、b两点的电势分别为φa= -50V , φb= -20V,则a、b连线的中点c的电势应为 ( ) A. φc= - 35V B. φc > - 35V C. φc < -35V D. 无法判断 练习3:如图,a、b、c是一条电场线上的三个 点,电场线的方向如图, ab=bc。用φa、φb、 φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势 和场强。下列哪个正确? A. φa>φb>φc B. Ea>Eb>Ec C. φa-φb=φb-φc D. Ea=Eb=Ec ● ●● a b c E 练习4:图中A、B、C三点都在匀强电场中, 已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC= 20cm.把一个电量q=10 -5C的正电荷从A移 到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做 功为WBC= -1.73×10-3J,则该匀强电场的场 强大小和方向是( ) A.865V/m,垂直AC向左 B.865V/m,垂直AC向右 C.1000V/m,垂直AB斜向上 D.1000V/m,垂直AB斜向下 A BC 60° E 练习5:图中A、B、C为匀强电场中的三点, 已知φA=12V,φB=6V,φC= - 6V,试在方框 中作出该电场线的分布示意图 A C B D F E 练习6:匀强电场中的A、B、C三点构成一边长 为a的等边三角形,如图所示,场强方向平行于 纸面。具有初速度的电子在电场力作用下从B到 A动能减少E0,质子在电场力作用下从C到A动 能增加E0,求匀强电场的场强. A B C E ae E a UE BA 3 32 60sin 0 方向:垂直BC向上 练习7:如图所示,A、B两板相距d=30cm,电 源电压U=60V,B板接地,C点离A板d1=10 cm, D点离B板d2=5cm。求: (1)场强多大?方向如何? (2)A板及C、D点的电势各为多少? (3)C、D 两点的电势差多大? A B · C · D 1、电势差和电场强度的区别: 电场 强度 电势差 物理意义 描述电场 力的特征 描述电场 能的特征 量 性物理公式 单位 E=F/q U=W/q 矢量 标量 V/m V 物理量 3、电势差跟场强的关系U=Ed在实用上很重要。 这是因为没有测量场强的专门仪器,但有测量 电势差(电压)的专门仪器;根据测得的电势 差,利用上述关系便可以算出场强的数值。 2、电势差与场强间有一定的数量关系(U=Ed); 但电势与场强间没有直接的数量关系。 作业: l 如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电 场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点, D位于电场的中点,且CD=4cm,CD连线和 场强方向成60°角。已知电子从D点移到C点 的过程中电场力做功为WDC=3.2×10-17J, 求: l (1)匀强电场的场强; l (2)A、B两点间的电势差; l (3)若A板接地,D点电势为多少? A B 60°C D