高中物理-電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系課件3-新人教版選修3

高中物理新人教版

選修３-１系列課件第一頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。第一章?靜電場(chǎng)?第六節(jié)

?電勢(shì)差與電場(chǎng)

強(qiáng)度的關(guān)系?第二頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。教學(xué)目標(biāo)〔一〕知識(shí)與技能掌握電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)電場(chǎng)力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系情感態(tài)度與價(jià)值觀習(xí)感知科學(xué)的價(jià)值和應(yīng)用培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣、堅(jiān)決學(xué)習(xí)思考探索的的信念重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系難點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)用。第三頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：

①力的性質(zhì)：

②能的性質(zhì)：

由電場(chǎng)強(qiáng)度描述

可用電場(chǎng)線(xiàn)形象表示

由電勢(shì)、電勢(shì)差描述

可用等勢(shì)面形象表示

第四頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。一、探究電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系問(wèn)題1：電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)是否一定高？反之又如何呢？E大處φ一定高E大處φ一定低E大處φ不一定高；φ高處E不一定大第五頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。一、探究電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系E大處φ不一定高；φ高處E也不一定大問(wèn)題2：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？反之又如何呢？〔假設(shè)規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)〕.O對(duì)O點(diǎn)：E=0，φ≠0

.O對(duì)O點(diǎn)：φ=0，E≠0E為零處φ不一定為零，φ為零處E不一定為零第六頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。二、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系E.B′

假設(shè)用d表示A、B沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離，那么：說(shuō)明：①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)②d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離第七頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。.N′

60°例1：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為2cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5V,M、N連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？EM..N解：根據(jù)，得：③：由表明：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差.④電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向.第八頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。證明1V/m=1N/C-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/庫(kù)1米W=FS1牛米1庫(kù)米1牛1庫(kù)第九頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。例2、兩塊相同的金屬板A、B水平地平行放置，兩板的正對(duì)面相距30cm，A、B板分別跟電源的正、負(fù)極相連接，電源的電壓為60V，如以以下圖，求：〔1〕兩板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向?！?〕假設(shè)A板接地，那么B板電勢(shì)為多大？〔3〕假設(shè)C點(diǎn)離A板的距離10cm,D點(diǎn)離B板的距離為15cm,那么C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少AB.Ｃ.D答：略第十頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。1、如圖，a、b、c是一條電場(chǎng)線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線(xiàn)的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列哪個(gè)正確？

A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec

C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec

課堂練習(xí)：●●●abcE2、在電場(chǎng)強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)相距5cm，若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)是沿著電場(chǎng)方向時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_______V。若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)方向成60°角時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是________V；若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是________V?！?0150第十一頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。３、如以以下圖，兩塊相對(duì)的平行金屬板Ｍ、Ｎ與電池相連接，Ｎ板接地，在距兩板等遠(yuǎn)的一點(diǎn)Ｐ固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，如果將Ｍ板向上平移一小段距離，那么〔〕Ａ、點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力減?。?、點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力增大Ｃ、點(diǎn)電荷的電勢(shì)能減?。?、點(diǎn)電荷的電勢(shì)能保持不變ＭＮ.ＰＡＣ第十二頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。例題：如圖示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為ΦA(chǔ)=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D點(diǎn)電勢(shì)ΦD=______V.ABCD分析：因?yàn)锽、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,故BC為一等勢(shì)面,所以A、D也在一等勢(shì)面上，ΦD=12V變化1.假設(shè)Φc=-6v,其它條件不變，那么ΦD=____V.變化2.假設(shè)Φc=0,其它條件不變，那么ΦD=____V.第十三頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。A12VB3VC-6VD?V因?yàn)?2-3=3-(-6),所以B與AC中點(diǎn)處電勢(shì)相等,即BD在同一等勢(shì)面上，故為3VPE第十四頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。A12VB3VCD0?VPQE第十五頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。穩(wěn)固練習(xí)：1.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是:()A.任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)距離的乘積.B.沿電場(chǎng)線(xiàn)方向,任何相同距離上的電勢(shì)降落可能相等。C.電勢(shì)減小的方向必為場(chǎng)強(qiáng)的方向。D.在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也大.第十六頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。當(dāng)堂訓(xùn)練1.一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，那么[]A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等B．該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面移動(dòng)C．作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力與其移動(dòng)方向總是垂直的D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)一定相等D第十七頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。2.圖1中實(shí)線(xiàn)條是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)是一個(gè)負(fù)試驗(yàn)電荷在這個(gè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。如果電荷是從圖中a處運(yùn)動(dòng)到b處，那么以下判斷中正確的選項(xiàng)是[]A．電荷從a到b，運(yùn)動(dòng)的加速度變小B．電荷在b處的電勢(shì)能大C．b處的電勢(shì)高D．電荷在b處的速度小BD第十八頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。3.如圖1所示，q1和q2為兩靜止的等量異號(hào)電荷，MN是電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)。一帶電粒子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到MN上一點(diǎn)P時(shí)的速度為v0，方向指向兩電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)O。經(jīng)很短的時(shí)間，粒子速度為v，那么有[]A．v＜v0B．v=v0C．v＞v0D．無(wú)法確定C第十九頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。4.圖中A．B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一個(gè)電量q=10－5C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C，電場(chǎng)力做功為－1.73×10－3J，那么該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)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

第二十頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。5.如圖1所示，地面上方有勻強(qiáng)電場(chǎng)，取場(chǎng)中一點(diǎn)O為圓心在豎直面內(nèi)作半徑R=0.1m的圓，圓平面與電場(chǎng)方向平行。在O點(diǎn)固定電量Q=5×10-4C的正點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m=3g，電量q=2×10-10C的帶電小球放在圓周上的a點(diǎn)時(shí)，它恰好靜止。假設(shè)讓帶電小球從a點(diǎn)緩慢移至圓周最高點(diǎn)b時(shí)，外力需做多少功？W外=9×10-3J第二十一頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。6.一個(gè)10-5C的電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)內(nèi)一點(diǎn)A，外力克服電場(chǎng)力做功0.006J，那么A點(diǎn)電勢(shì)為多少？如果此電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)內(nèi)另一點(diǎn)B時(shí)，電場(chǎng)力做功是0.002J，那么AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB為多少？如果有另一個(gè)電量是0.2C的負(fù)電荷從A移到B，那么電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功，大小是多少？第二十二頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。提高練習(xí)：1.圖示為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面。相鄰的兩個(gè)等勢(shì)面間的距離為0.1m,那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)___v/m,方向?yàn)開(kāi)______.40v20v0-20vE第二十三頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。2.圖示，A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn),它們的連線(xiàn)組成一個(gè)直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.當(dāng)把電量為-2×10-9C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功8×10-9J,而把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場(chǎng)力做功8×10-9J,那么電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?BCEA第二十四頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)差物理意義描述電場(chǎng)力的特征描述電場(chǎng)能的特征矢〔標(biāo)〕量物理公式單位E=F/qU=W/q矢量標(biāo)量V/mV第二十五頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)八分。第6節(jié)