物理選修人教新課標(biāo)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件

1、1勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系21知道勻強(qiáng)電場中電勢差跟電場強(qiáng)度的關(guān)系式UEd，能夠推導(dǎo)出這一關(guān)系式，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計算2知道電場中等勢面越密集的地方(相鄰等勢面間的電勢差相等)，電場強(qiáng)度越大3知道示波管的構(gòu)造和基本原理4了解利用電場使帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)的原理，能夠計算帶電粒子在電場中被加速后的速度和在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)角度、速度和側(cè)位移等. 34電勢差電勢差 場強(qiáng)方向場強(qiáng)方向 越來越低越來越低 勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 567勻加速直線運(yùn)動勻加速直線運(yùn)動 8勻變速曲線運(yùn)動勻變速曲線運(yùn)動 9101112一、電勢差和電場強(qiáng)度關(guān)系1場強(qiáng)與電勢差的區(qū)別與聯(lián)系物理量比較內(nèi)容電場強(qiáng)度E電

2、勢差U定義放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值電荷在電場中兩點(diǎn)間移動時，電場力所做的功跟電荷電荷量的比值定義式13物理量比較內(nèi)容電場強(qiáng)度E電勢差U引入意義描述電場力的性質(zhì)描述電場能的性質(zhì)正負(fù)或方向是矢量，正電荷受力方向為E的方向雖有正負(fù)、但是標(biāo)量，正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢高低聯(lián)系(1)對于勻強(qiáng)電場EU/d(2)U和E是描述電場性質(zhì)的物理量，大小取決于電場本身，與F、q、W無關(guān)142.三個場強(qiáng)公式的比較1516172處理方法：可以從動力學(xué)和功能關(guān)系兩個角度進(jìn)行分析，其比較如下：兩個角度內(nèi)容動力學(xué)角度功能關(guān)系角度涉及知識應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動公式功的公式及動能定理選擇條件勻強(qiáng)電

3、場，電場力是恒力可以是勻強(qiáng)電場，也可以是非勻強(qiáng)電場，電場力可以是恒力，也可以是變力18特別提醒：(1)對帶電粒子進(jìn)行受力分析、運(yùn)動特點(diǎn)分析、力做功情況分析，是選擇規(guī)律解題的關(guān)鍵(2)選擇解題的方法是優(yōu)先從功能關(guān)系角度考慮，應(yīng)用功能關(guān)系列式簡單、方便、不易出錯1920212223【典例1】如圖157所示，MN板間勻強(qiáng)電場E2.4104 N/C，方向豎直向上電場中A、B兩點(diǎn)相距10 cm，AB連線與電場方向夾角為60，A點(diǎn)和M板相距2 cm，求：(1)此時UAB等于多少？(2)一點(diǎn)電荷Q5108 C，它在A、B兩點(diǎn)的電勢能之差為多少？若M板接地，A點(diǎn)電勢是多少？B點(diǎn)電勢是多少？2425(2)正電荷

4、在電勢高處電勢能大，電勢能差為：EpEpAEpBQUAB51081 200 J6105 J.若M板接地，M板電勢為0，A點(diǎn)電勢比零低，UMAMAEdMA480 V，則A480 V，B480 V1 200 V1 680 V.答案(1)1 200 V(2)6105 J480 V1 680 V26借題發(fā)揮在勻強(qiáng)電場中UEd，距離d為AB沿電場強(qiáng)度方向上的投影；電勢能的差即電勢能的改變可以由電場力做功來求解；求出某點(diǎn)的電勢可求解該點(diǎn)與零電勢點(diǎn)的電勢差27【變式1】對公式UEd的理解，下列說法中正確的是()A在相同距離上的兩點(diǎn)，電勢差大的其電場強(qiáng)度也必定大B此公式適用于所有電場中的問題C在勻強(qiáng)電場中，公

5、式中的d是通過兩點(diǎn)的等勢面間的垂直距離D在勻強(qiáng)電場中，沿著電場線的方向，任何相等距離上的電勢降落必定相等28解析公式UEd只適用于勻強(qiáng)電場，而d是沿電場線方向的距離A項中相同距離上的兩點(diǎn)，沒有指明是沿電場線方向的距離，故錯；B項中公式適用范圍不對；C項中兩等勢面間的距離就是沿電場線方向的距離，C、D項正確答案CD29【典例2】 如圖158所示是示波管的原理示意圖電子從燈絲發(fā)射出來經(jīng)電壓為U1的電場加速后，通過加速極板A上的小孔O1射出，沿中心線O1O2進(jìn)入MN間的偏轉(zhuǎn)電場，O1O2與偏轉(zhuǎn)電場方向垂直，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的右端P1點(diǎn)離開偏轉(zhuǎn)電場，然后打在垂直O(jiān)1O2放置的熒光屏上

6、的P2點(diǎn)已知平行金屬極板MN間距離為d，極板長度為L，極板的右端與熒光屏之間的距離為L.30不計電子之間的相互作用力及其所受的重力，且電子離開燈絲時的初速度可忽略不計(1)求電子通過P1點(diǎn)時偏離中心線O1O2的距離(2)若O1O2的延長線交于屏上O3點(diǎn)，而P2點(diǎn)到O3點(diǎn)的距離稱為偏轉(zhuǎn)距離y，單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離(即y/U2)稱為示波管的靈敏度，求該示波管的靈敏度313233借題發(fā)揮要正確解答本題，必須熟練掌握示波管的工作原理和類平拋運(yùn)動的處理方法34【變式2】如圖159所示，偏轉(zhuǎn)電場極板長L1.6 cm，兩板間的距離d0.50 cm，極板的右端距離屏s3.2 cm.有一質(zhì)量m1.6101

7、0 kg的帶電液滴，以20 m/s的初速度垂直電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場已知板間的電壓U8.0103 V，液滴打在屏上與原入射方向的偏轉(zhuǎn)距離z2.0 mm，如果不計液滴的重力，則：(1)液滴的帶電荷量大小是多少？(2)要使液滴打到屏上的偏轉(zhuǎn)距離擴(kuò)大10%，請你分析提出一種可行的方法353637答案(1)1.251013 C(2)見解析3839【典例3】 關(guān)于密立根油滴實驗的兩個問題：1一個油滴下落太快，說明了什么？2若平衡電壓太小，對實驗會有什么影響？4041答案(1)200 V(2) 200 eV4243C與兩板間距離無關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)D以上說法均不正確(2)粒子(電荷數(shù)2，質(zhì)量數(shù)4)、質(zhì)子(電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)均為1)、氘核(電荷數(shù)1，質(zhì)量數(shù)2)三種帶