2.3 电势差 课件 (4)

课件36张PPT。第二章 电势能与电势差2.3 电势差新课标高中物理选修3－1学习电势是否有意义？电势是一个相对量，是相对于零电势点而言的！脱离了零电势，某点电势就毫无意义！！那么，有没有一个物理量有绝对意义呢？电势差引入新课：在重力场中，当选取的势能零点不同时，对各点高度的描述也会不同，但是高度差不会随着势能零点的改变而改变。同理，在电场中，各点电势也会随电势零点的改变而改变，ABCD0V1V2V3V0V1V2V-1V因此，电势的差值往往比电势更重要。但两点间的电势的差值却保持不变。1、电场中两点间电势的差值，叫电势差，也叫电压。 (一)、电势差（U）3、电势差是标量，正负不表示方向，表示两点间电势的高低。一、电势差与电场力做功；（二）、电场力做功与电势差的关系例1、如图，如果B板接地（取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0）A板的电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V.则：（1）M、N两点间的电势差UMN是多少伏？
N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？(2)如果是改为A板接地，B板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多大？此时， M、N两点间的电势差UMN又是多少伏？ 解析解析当A板接地时，B板的电势为-8VΦM=-2V ΦN=-6V UMN=4V例1、如图，如果B板接地（取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0）A板的电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V.则：（1）M、N两点间的电势差UMN是多少伏？
N、M两点间的电势差UMN又是多少伏？(2)如果是改为A板接地，B板的电势是多大？ M、N两点的电势各为多大？此时， M、N两点间的电势差UMN又是多少伏？ 例2、在匀强电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功 1.5 ×10－7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。 例2、在匀强电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功 1.5 ×10－7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。 例2、在匀强电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功 1.5 ×10－7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；
（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？解：电场力所做的功WAB=UAB·q=20×（－2×10-9）
= -4.0×10-8J2、在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？?解：由静电力做功与电势差的关系得二、电场强度和电势差的关系 我们以匀强电场为例来确定E和U的关系.如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为q的带正电粒子在电场力作用下由A点移到B点，则电场力做功WAB， A、B间电势差为UAB ， A、B相距l，AB与场强方向的夹角为?．从力的角度来看，从能的角度来看， 由此可得： （其中dAB是沿电场强度方向A、B间的距离） 所以，在匀强电场中 ：（1）在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距离上的电势差．（2）适用条件：匀强电场，而且沿着场强的方向，即式中的d是沿场强方向两点间的距离．（3）由此可知场强的单位V／m和N／C是一致的，即：1V／m＝1N／C．注意：在非匀强电场中，E和U也有一定的关系，但不像在匀强电场中的关系式那么简单．场强E的物理意义的另一种表述 注意：电势降落方向不一定是场强方向从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，但沿AB方向距离最短，即降低得最快，场强E的方向是电势降落最快的方向例3、下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是(　　)
A．在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大
B．场强在数值上等于每单位距离上的电势降落
C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落必定相同
D．电势降落的方向必定是场强方向C思路点拨审题时要注意抓关键词对于多过程问题要分段考虑然后针对每一个过程的已知量和待求量选择合适的公式求解9当堂训练dd由图可知EA>EB>EC由公式U＝Ed可以粗略判断UAB＞UBC所以φB小于35VC 2.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－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 D 当堂训练三、示波管的工作原理1、示波器的作用：
观察电信号随时间变化的情况2、示波管的结构：
由电子枪、偏转电极和荧光屏组成3、示波管的原理产生高速 飞行的电子束待显示的信号电压锯齿形 扫描电压使电子沿 Y方向偏移使电子沿 x方向偏移（二）、带电粒子的偏转（一）、带电粒子的加速类平抛运动 一个电荷量为-q质量为m的带电粒子，由静止进入一个电压为U1的加速电场加速后，又垂直进入一个电压为U2的偏转电场，经偏转电场偏转后打在荧光屏上,整个装置如图示.
试分析带电粒子的运动情况(不计粒子的重力).加速偏转匀速瞬时速度是联系两个过程的桥梁（三）、带电粒子的加速偏转三、带电粒子的加速偏转三、带电粒子的加速偏转YY’XX’-+--+-若金属板水平放置
电子将竖直偏转若金属板竖直放置
电子将水平偏转偏转电极的放置方式 例6、如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是 （ ）
A、U1变大、U2变大
B、U1变小、U2变大
C、U1变大、U2变小
D、U1变小、U2变小对加速过程由动能定理：对偏转过程由偏转角正切公式电学搭台
力学唱戏B 例7、如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它( )
A、侧移距离相同
B、偏转角相同
C、到达屏上同一点
D、到达屏上不同点带电粒子的偏移量和偏转角由系统决定，而与粒子的质量、电量无关.只要电性相同的带电粒子,在电场中留下的轨迹相同,所以无法将电性相同的粒子分开.ABC例8、如图所示，有一电子(电量为e、质量为m)经电压U1加速后，沿平行金属板A、B中心线进入两板，A、B板间距为d、长度为l， A、B板间电压为U2，屏CD足够大，距离A、B板右边缘2l，AB板的中心线过屏CD的中心且与屏CD垂直。试求电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。 对加速过程由动能定理：解析电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：θ