1.6 电势差与电场强度的关系 课件32张ppt
文档属性
| 名称 | 1.6 电势差与电场强度的关系 课件32张ppt |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 308.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-06-16 08:50:35 | ||
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文档简介
课件31张PPT。6 电势差与电场强度的关系 一、知识回顾
1.电荷q放在场强为E的电场中所受电场力大小是F= ,方向 。
2.电场力做功与电势差的关系：WAB＝ .
3.电势是描述电场能的性质的物理量，沿电场线方向电势 ．电场力电场强度电势差电势电势能电场力的功电场力做功与路径无关二、课堂导学 电势差与电场强度的关系问题1：如图：在一匀强电场中，沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为 UAB ，场强为E。回答下列问题：AB⑴电荷所受电场力是多少？从力和位移的角度计算电场力所做功的大小．⑵通过A、B间的电势差计算电场力所做功的大小．
ＷAB = Fd = qEd ①ＷAB = qUAB ②由 ① ② 两式得: UAB = Ed 问题2:若AB不与电场线平行结论又如何？ＷAB = FdAB’ = qEd AB’ ①ＷAB = qUAB ②由 ① ② 两式得: UAB = Ed AB’ 【知识要点提升】
1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度E与这两点沿 方向的距离d的乘积，即U＝ .
2.电场强度与电势差的关系也可写成E＝ ，表示电场强度在数值上等于两点间的电势差与两点沿 的比值，即电场强度数值上等于沿电场方向每单位距离的 。物理意义是：电场强度是 对空间位置的变化率，反映了电势随空间变化的 。电场力EdU/d电场力方向的距离电势差电势差快慢(匀强电场的场强决定式 E=U/d.)E的单位为V/m （1 V/m=1 N/C ）问题3：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小 问题4：电场强度E有三个表达式：
E= ；E= ；E= 。在使用要注意什么？（适用于任何电场）（只适用于点电荷）（只适用于匀强电场）三、课堂巩固训练
例1.对公式E＝Uab/d的理解，下列说法正确的是 ( )
A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差
B．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中的d是指a点和b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离D例2.平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V．求：
⑴两板间的场强是多大？⑵电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？ ⑶若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？
1200V/m
48V
54V,6V若A板接地，P1和P2两点的电势各是多少？-6V,-54V例3：A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______V.ABCD分析：因为B、C两点的电势
相等,故BC为一等势面,所以
A、D也在一等势面上，
ΦD=12V变化.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.
A 12VB 3VC -6VD ?V因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势
相等,即BD在同一等势面上，故为3VPE例4.如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60o，BC＝20cm，把一个电荷量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。在图中画出匀强电场的电场线并求出匀强电场的电场强度的大小
答案：1000V/m，垂直AB斜向下1.图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a.b两点的等势面的电势分别为40V、20V，那么ab连线的中点的电势值为 （ ） A 等于30V B 大于30V C 小于30V D 无法确定c2、如图所示，平行金属板A与B相距5cm，电源电压为10v，则与A板相距1cm的C点的场强为( )
A.1000V／m B.500V／m
C.250V／m D.200V／mD如果A板接地，则C点的电势为( )
A.2V B.-2V C.8V D.-8VB3、如图，两块平行正对的金属板MN分别与电源相连，N板接地.在两板中的P点固定一正检验电荷.现保持M板不动，将N板向下平行移动，则在N板下移过程中，正检验电荷在P点的电势能变化情况是( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定B如果保持N 板不动，将M板向下平行移动呢？4、如图所示，两块相对的平行金属板Ｍ、Ｎ与电池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远的一点Ｐ固定一个带正电的点电荷，如果将Ｍ板向上平移一小段距离，则（ C ）
Ａ、点电荷受到的电场力减小
Ｂ、点电荷受到的电场力增大
Ｃ、点电荷的电势能减小
Ｄ、点电荷的电势能保持不变Ａ5、如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示比较A、B两点电势的高低和场强大小可知( )
A.φA>φB B.φA<φB
C.EA>EB D.EABC 6.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 7.如图1所示，q1和q2为两静止的等量异号电荷，MN是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到MN上一点P时的速度为v0，方向指向两电荷连线的中点O。经很短的时间，粒子速度为v，则有 [ ]
A．v＜v0
B．v=v0
C．v＞v0
D．无法确定 C8.如图所示，两平行板的金属板间始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（ ）
A．两板间的场强为500V/m
B．C、D两点的电势相等
C．C点的电势ψC =2.0V
D．D点的电势ψD =2.0V D9.图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到b处，则以下判断中正确的是 [ ]
A．电荷从a到b，运动的加速度变小
B．电荷在b处的电势能大
C．b处的电势高
D．电荷在b处的速度小 BD5.如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=5×10-4C的正点电荷，将质量为m=3g，电量q=2×10-10C的带电小球放在圆周上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时，外力需做多少功？ W外=9×10-3J 解:因B、C为同一等势面上的两点，所以小球从B运动到C点的过程中，电场力做功为零，由动能定理得小球从A运动到C的过程中，由动能定理得8、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.解:根据动能定理得电子从B到A过程中质子从C到A过程中由①②可知B、C两点电势相等且大于A点电势.即φB=φC>φA方向垂直BC，并指向A①②因为电场为匀强电场，所以BC连线为等势面(如图中虚线)，与BC垂直为电场线(如图中实线)图中A、B、C为匀强电场中的三点已知φA=12V，φB=6V，φC= - 6V试在方框中做出该电场线的分布示意图6. 一个10-5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点B时，电场力做功是0.002J，则AB两点间电势差UAB为多少？如果有另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？ 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矢（标）量物理公式单位E=F/qU=W/q矢量标量V/mV小结：一、电势与电场强度的关系E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大 无直接关系 E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零 二、匀强电场中电势差与电场强度的关系 三、比较Ｅ＝Ｆ／q Ｅ＝ＫＱ／r2 E=U/d
的适用条件
1.电荷q放在场强为E的电场中所受电场力大小是F= ,方向 。
2.电场力做功与电势差的关系：WAB＝ .
3.电势是描述电场能的性质的物理量，沿电场线方向电势 ．电场力电场强度电势差电势电势能电场力的功电场力做功与路径无关二、课堂导学 电势差与电场强度的关系问题1：如图：在一匀强电场中，沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为 UAB ，场强为E。回答下列问题：AB⑴电荷所受电场力是多少？从力和位移的角度计算电场力所做功的大小．⑵通过A、B间的电势差计算电场力所做功的大小．
ＷAB = Fd = qEd ①ＷAB = qUAB ②由 ① ② 两式得: UAB = Ed 问题2:若AB不与电场线平行结论又如何？ＷAB = FdAB’ = qEd AB’ ①ＷAB = qUAB ②由 ① ② 两式得: UAB = Ed AB’ 【知识要点提升】
1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度E与这两点沿 方向的距离d的乘积，即U＝ .
2.电场强度与电势差的关系也可写成E＝ ，表示电场强度在数值上等于两点间的电势差与两点沿 的比值，即电场强度数值上等于沿电场方向每单位距离的 。物理意义是：电场强度是 对空间位置的变化率，反映了电势随空间变化的 。电场力EdU/d电场力方向的距离电势差电势差快慢(匀强电场的场强决定式 E=U/d.)E的单位为V/m （1 V/m=1 N/C ）问题3：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小 问题4：电场强度E有三个表达式：
E= ；E= ；E= 。在使用要注意什么？（适用于任何电场）（只适用于点电荷）（只适用于匀强电场）三、课堂巩固训练
例1.对公式E＝Uab/d的理解，下列说法正确的是 ( )
A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差
B．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大
C．公式中的d是指a点和b点之间的距离
D．公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离D例2.平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V．求：
⑴两板间的场强是多大？⑵电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？ ⑶若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？
1200V/m
48V
54V,6V若A板接地，P1和P2两点的电势各是多少？-6V,-54V例3：A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______V.ABCD分析：因为B、C两点的电势
相等,故BC为一等势面,所以
A、D也在一等势面上，
ΦD=12V变化.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.
A 12VB 3VC -6VD ?V因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势
相等,即BD在同一等势面上，故为3VPE例4.如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60o，BC＝20cm，把一个电荷量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。在图中画出匀强电场的电场线并求出匀强电场的电场强度的大小
答案：1000V/m，垂直AB斜向下1.图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a.b两点的等势面的电势分别为40V、20V，那么ab连线的中点的电势值为 （ ） A 等于30V B 大于30V C 小于30V D 无法确定c2、如图所示，平行金属板A与B相距5cm，电源电压为10v，则与A板相距1cm的C点的场强为( )
A.1000V／m B.500V／m
C.250V／m D.200V／mD如果A板接地，则C点的电势为( )
A.2V B.-2V C.8V D.-8VB3、如图，两块平行正对的金属板MN分别与电源相连，N板接地.在两板中的P点固定一正检验电荷.现保持M板不动，将N板向下平行移动，则在N板下移过程中，正检验电荷在P点的电势能变化情况是( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定B如果保持N 板不动，将M板向下平行移动呢？4、如图所示，两块相对的平行金属板Ｍ、Ｎ与电池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远的一点Ｐ固定一个带正电的点电荷，如果将Ｍ板向上平移一小段距离，则（ C ）
Ａ、点电荷受到的电场力减小
Ｂ、点电荷受到的电场力增大
Ｃ、点电荷的电势能减小
Ｄ、点电荷的电势能保持不变Ａ5、如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示比较A、B两点电势的高低和场强大小可知( )
A.φA>φB B.φA<φB
C.EA>EB D.EA
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 7.如图1所示，q1和q2为两静止的等量异号电荷，MN是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到MN上一点P时的速度为v0，方向指向两电荷连线的中点O。经很短的时间，粒子速度为v，则有 [ ]
A．v＜v0
B．v=v0
C．v＞v0
D．无法确定 C8.如图所示，两平行板的金属板间始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（ ）
A．两板间的场强为500V/m
B．C、D两点的电势相等
C．C点的电势ψC =2.0V
D．D点的电势ψD =2.0V D9.图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到b处，则以下判断中正确的是 [ ]
A．电荷从a到b，运动的加速度变小
B．电荷在b处的电势能大
C．b处的电势高
D．电荷在b处的速度小 BD5.如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=5×10-4C的正点电荷，将质量为m=3g，电量q=2×10-10C的带电小球放在圆周上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时，外力需做多少功？ W外=9×10-3J 解:因B、C为同一等势面上的两点，所以小球从B运动到C点的过程中，电场力做功为零，由动能定理得小球从A运动到C的过程中，由动能定理得8、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.解:根据动能定理得电子从B到A过程中质子从C到A过程中由①②可知B、C两点电势相等且大于A点电势.即φB=φC>φA方向垂直BC，并指向A①②因为电场为匀强电场，所以BC连线为等势面(如图中虚线)，与BC垂直为电场线(如图中实线)图中A、B、C为匀强电场中的三点已知φA=12V，φB=6V，φC= - 6V试在方框中做出该电场线的分布示意图6. 一个10-5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点B时，电场力做功是0.002J，则AB两点间电势差UAB为多少？如果有另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？ 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矢（标）量物理公式单位E=F/qU=W/q矢量标量V/mV小结：一、电势与电场强度的关系E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大 无直接关系 E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零 二、匀强电场中电势差与电场强度的关系 三、比较Ｅ＝Ｆ／q Ｅ＝ＫＱ／r2 E=U/d
的适用条件