电势差与电场强度的关系-人教课标版课件.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：,A,B,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通过A、B间的电势差计算电场力所做功的大小,AB=Fd=qEd,AB=qUAB,由 两式得:UAB=Ed,问题2:若AB不与电场线平行结论又如何？,AB=FdAB=qEd AB,AB=qUAB,由 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,Ed,U/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EUab/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Ba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：两板间的场强是多大？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？若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？,1200V/m48V54V,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A=12V,B=3v,c=3v.由此可知D点电势D=_V.,A,B,C,D,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，D=12V,变化.若c=-6v,其它条件不变，则D=_V.,A 12V,B 3V,C-6V,D?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,3V,P,E,例4.如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60o，BC20cm，把一个电荷量q105C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-1.73103J。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30VC 小于30V D 无法确定,c,2、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.1000VmB.500VmC.250VmD.200Vm,D,如果A板接地，则C点的电势为()A.2VB.-2VC.8VD.-8V,B,3、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、与电池相连接，板接地，在距两板等远的一点固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则（C）、点电荷受到的电场力减小、点电荷受到的电场力增大、点电荷的电势能减小、点电荷的电势能保持不变,5、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.ABB.AEBD.EAEB,BC,6.图中AB、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC=60，BC=20cm把一个电量q=105C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1.73103J，则该匀强电场的场强大小和方向是 A865Vm，垂直AC向左B865Vm，垂直 AC向右C1000Vm，垂直 AB斜向上D1000Vm，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 Avv0 Bv=v0Cvv0 D无法确定,C,8.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 BC、D两点的电势相等CC点的电势C=2.0VDD点的电势D=2.0V,D,9.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Cb处的电势高D电荷在b处的速度小,BD,5.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=510-4C的正点电荷，将质量为m=3g，电量q=210-10C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=910-3J,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,由可知B、C两点电势相等且大于A点电势.即B=CA,方向垂直BC，并指向A,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A=12V，B=6V，C=-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/q,U=W/q,矢量,标量,V/m,V,小结：,一、电势与电场强度的关系,E大处不一定高；高处E也不一定大,无直接关系,E为零处不一定为零，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qr2 E=U/d的适用条件,梦想的力量,当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进,并且毫不畏惧地，过着我理想中的生活,成功，会在不期然间忽然降临！,1、聪明出于勤奋，天才在于积累。2、三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。3、鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。4、勤学如春起之苗，不见其增，日有所长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。,