物理：《電勢(shì)差》課件(魯科版選修3-1)

1、Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究第三節(jié)：電勢(shì)差1 1、電勢(shì)差：、電勢(shì)差： 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，也叫電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，也叫電壓電壓BAABUABBAUABABUU則有則有或者表示成或者表示成顯然顯然BA設(shè)電場(chǎng)中設(shè)電場(chǎng)中A A點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為，B B點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為1 1、電勢(shì)差可以是正值也可以是負(fù)值，電、電勢(shì)差可以是正值也可以是負(fù)值，電勢(shì)差的正負(fù)表示什么意義？勢(shì)差的正負(fù)表示什么意義？ 表示兩點(diǎn)表示兩點(diǎn)電勢(shì)高低電勢(shì)高低2 2、電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，、電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢(shì)差的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)嗎？電勢(shì)差的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選取

2、有關(guān)嗎？這與力學(xué)中學(xué)過的哪個(gè)概念相似？這與力學(xué)中學(xué)過的哪個(gè)概念相似？ 無關(guān)無關(guān) 與與高度相似高度相似)(BAqBAqqJVCev1919106 . 111060. 11 電荷電荷q q從電場(chǎng)中從電場(chǎng)中A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，點(diǎn)，PBPAABEEW；BAABqUWqWUABBA即即或或功的單位：功的單位：焦耳（J） 或電子伏特（ev）1 1、U UABAB由什么決定？跟由什么決定？跟WWABAB、q q有關(guān)有關(guān)嗎？嗎？ 由電場(chǎng)本身的因素決定由電場(chǎng)本身的因素決定 與與WWABAB、q q無無關(guān)關(guān)2 2、WWAB AB 跟跟q q、U UABAB有關(guān)嗎？有關(guān)嗎？ 跟跟q q、U UABAB都有關(guān)

3、都有關(guān) 注意：電場(chǎng)中注意：電場(chǎng)中A、B兩兩點(diǎn)間的電勢(shì)差跟移動(dòng)點(diǎn)間的電勢(shì)差跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，只電荷的路徑無關(guān)，只與與AB位置有關(guān)位置有關(guān)Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究例、電場(chǎng)中例、電場(chǎng)中A A、B B兩點(diǎn)的電勢(shì)是兩點(diǎn)的電勢(shì)是A A=800 800 V V， B B= -200 V -200 V，把電荷，把電荷q q= -1.5= -1.51010- -8 8C C由由A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了多少功？點(diǎn)，電場(chǎng)力做了多少功？電勢(shì)能是增加還是減少，增加或者減少電勢(shì)能是增加還是減少，增加或者減少多少？多少？ WWABAB= -1.5= -1.51010-5-

4、5 J J 電勢(shì)能增加，增加電勢(shì)能增加，增加1.51.51010-5-5J JCopyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究【例例2】如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電子（電量為子（電量為e，質(zhì)量為，質(zhì)量為m）從電場(chǎng)中的）從電場(chǎng)中的A點(diǎn)沿電場(chǎng)線點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向以速度方向以速度v0運(yùn)動(dòng)，到達(dá)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)是時(shí)速度為零，求：點(diǎn)是時(shí)速度為零，求：A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB為多少？哪點(diǎn)電勢(shì)高？為多少？哪點(diǎn)電勢(shì)高？電子從電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為多少？點(diǎn)所用時(shí)間為多少？A、B兩點(diǎn)間距離為多大？?jī)牲c(diǎn)間距離為多大？Copyright 2

5、004-2009 版權(quán)所有 盜版必究例例3、一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷、帶有電荷-q的小物體距的小物體距O點(diǎn)為點(diǎn)為x0，可在水平軌道，可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng)，上運(yùn)動(dòng)，O端有一與端有一與軌道垂直的固定墻。軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)軌道垂直的固定墻。軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為強(qiáng)大小為E，方向沿，方向沿Ox正方向，如圖所示，小正方向，如圖所示，小物體以初速度物體以初速度vo沿沿Ox軸正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受軸正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力到大小不變的摩擦力f的作用，且的作用，且fqE，設(shè)小，設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電荷量保持物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電荷量保持不變，求它停止運(yùn)

6、動(dòng)前所通過的路程？不變，求它停止運(yùn)動(dòng)前所通過的路程？ fmvqEx20021Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究E例例4:如圖所示如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)主度為在電場(chǎng)強(qiáng)主度為E的勻強(qiáng)中的勻強(qiáng)中ABC為直角三角形為直角三角形,已知已知AB的距離為的距離為d,求求:(1)AB:(1)AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差兩點(diǎn)的電勢(shì)差 (2)AC(2)AC兩點(diǎn)的電勢(shì)差兩點(diǎn)的電勢(shì)差A(yù)BCdCopyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 A.BE. BB 若用若用d d表示表示A A、B B沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 ABU則說明：說明

7、：只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) d d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)力方向兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)力方向距離的乘積距離的乘積EdCopyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究思考思考，這個(gè)式子，這個(gè)式子dUEEdU由由表示什么含義？從式子中可看出表示什么含義？從式子中可看出E E的單位是什么？的單位是什么？ 在在勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)沿場(chǎng)強(qiáng)方向方向每單位距離上的電勢(shì)差每單位距離上的電勢(shì)差. . E E的單位為的單位為V/mV/m （1 V/m=1 N/C 1

8、V/m=1 N/C ）Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究. NN 60 例例5 5：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的MM、NN兩點(diǎn)距離為兩點(diǎn)距離為2 cm2 cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5 V,5 V,MM、NN連線與場(chǎng)強(qiáng)連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成方向成6060角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？ EM.N解：解：根據(jù)根據(jù) ，得：，得： dUE 060cosMNUE2110252）（mV /500Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究6 6、如圖，、如圖，a a、b b、c c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，是一條電場(chǎng)線上的三

9、個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由電場(chǎng)線的方向由a a到到c c, , a a、b b間的距離等于間的距離等于b b、c c間的距離。用間的距離。用a a、 b b、 c c和和EaEa、EbEb、EcEc分別表示分別表示a a、b b、c c三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列哪個(gè)正確？哪個(gè)正確？ A A. . a b c B. B. EaEaEbEbEcEc C C. . a a b b = b b c c D. D.EaEa=E=Eb b=E=Ec c a b c ECopyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究EL例例7：如圖為有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)的寬度為：如圖為有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，

10、電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度為電場(chǎng)強(qiáng)度為E，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為q的的帶正粒子，以初速度為帶正粒子，以初速度為V0垂直進(jìn)入電場(chǎng)，求：垂直進(jìn)入電場(chǎng)，求：電荷射出電場(chǎng)的速度是多少？（不計(jì)重力）電荷射出電場(chǎng)的速度是多少？（不計(jì)重力）三、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)三、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 做曲線運(yùn)動(dòng)處理方法：運(yùn)動(dòng)的分解與合成即：分解為與電場(chǎng)平行和垂直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)垂直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)平行電場(chǎng)方向做勻速真線運(yùn)動(dòng)平行電場(chǎng)方向做勻速真線運(yùn)動(dòng)垂直電場(chǎng)方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)垂直電場(chǎng)方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究Copyright 2004-20

11、09 版權(quán)所有 盜版必究一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系E E大處大處不一定高；不一定高；高處高處E E也不一定大也不一定大 無直接關(guān)系無直接關(guān)系 E E為零處為零處不一定為零，不一定為零，為零處為零處E E不一定為零不一定為零 二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 dEU 說明：說明：只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) d d：沿：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的場(chǎng)強(qiáng)方向的距離距離 小小 結(jié)結(jié)dUE 或或Copyright 2004-2009 版權(quán)所有 盜版必究三、電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：三、電場(chǎng)的兩大性質(zhì)： 力的性質(zhì)：力的性質(zhì)： 能的性質(zhì)：能的性質(zhì)： 由由電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度描述描述 可用電場(chǎng)線形象表示可用電場(chǎng)線形象表示 由電勢(shì)、電勢(shì)差描述由電勢(shì)、電勢(shì)差描述 可