《高中物理 電勢能與電勢差 第1部分 第2章 第3節(jié) 電勢差課件 魯科版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 電勢能與電勢差 第1部分 第2章 第3節(jié) 電勢差課件 魯科版選修31（56頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3節(jié)電勢差理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第2章電勢能與電勢差知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二考向一考向二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練知識點(diǎn)三考向三 自學(xué)教材自學(xué)教材 1 1電勢差電勢差 電場中兩點(diǎn)間的電勢電場中兩點(diǎn)間的電勢 ，也叫電壓，公式，也叫電壓，公式U UABAB 。單位：伏。單位：伏(V)(V)，1 V1 V1 1 。 2 2電勢差與電場力做功的關(guān)系電勢差與電場力做功的關(guān)系 在電場中在電場中A A、B B兩點(diǎn)間移動電荷兩點(diǎn)間移動電荷q q的過程中，電場的過程中，電場力做的功力做的功W W等于電荷量等于電荷量q q和這兩點(diǎn)之間的和這兩點(diǎn)之間的 的乘的乘積，即積，即W W 。即。即1 J1 J1 CV
2、1 CV。A AB BJ/CJ/C電勢差電勢差qUAB之差之差 3 3電子伏特電子伏特 1 1 eVeV J J，表示在電勢差為，表示在電勢差為1 V1 V的兩點(diǎn)間電子自由移動時的兩點(diǎn)間電子自由移動時 所做的功。所做的功。1.61.610101919電場力電場力 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1 1正確理解電勢差正確理解電勢差 電勢、電勢差的關(guān)系與高度、高度差的關(guān)系對比如下：電勢、電勢差的關(guān)系與高度、高度差的關(guān)系對比如下：概念概念比較比較內(nèi)容內(nèi)容電勢差電勢差高度差高度差定義及定義及表達(dá)式表達(dá)式電場中兩點(diǎn)間電電場中兩點(diǎn)間電勢的差值，勢的差值，UABAB重力場中兩點(diǎn)間高度的重力場中兩點(diǎn)間高度的差值，差值，hA
3、BhAhB概念概念比較比較內(nèi)容內(nèi)容電勢差電勢差高度差高度差正負(fù)的含義正負(fù)的含義是標(biāo)量，正負(fù)不表是標(biāo)量，正負(fù)不表示方向，只表示高示方向，只表示高低，若低，若UAB0，表，表示示AB; 若若UAB0，表示，表示AB是標(biāo)量，正負(fù)不表示是標(biāo)量，正負(fù)不表示方向，只表示高低，方向，只表示高低，若若hAB0，表示，表示hAhB; 若若hAB0，則表，則表示示hAhB概念概念比較比較內(nèi)容內(nèi)容電勢差電勢差高度差高度差大小決定因素大小決定因素大小與大小與A、B在電場中在電場中的位置有關(guān)，與零電的位置有關(guān)，與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)勢點(diǎn)的選取無關(guān)大小與大小與A、B在重力場在重力場中的位置有關(guān)，與零高中的位置有關(guān)，與零高度
4、的選取無關(guān)度的選取無關(guān)與電勢與電勢(或高或高度度)的關(guān)系的關(guān)系A(chǔ)相對于零電勢點(diǎn)的電相對于零電勢點(diǎn)的電勢差為勢差為A點(diǎn)的電勢，與點(diǎn)的電勢，與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)A相對于零高度點(diǎn)的高相對于零高度點(diǎn)的高度差為度差為A點(diǎn)的高度，與點(diǎn)的高度，與零高度點(diǎn)的選取有關(guān)零高度點(diǎn)的選取有關(guān) 2. 2.對電場力做功公式對電場力做功公式W WABABqUqUABAB的理解的理解 (1) (1)公式公式W WABABqUqUABAB適用于任何電場，適用于任何電場，U UABAB為電場中為電場中A A、B B兩點(diǎn)間的電勢差。兩點(diǎn)間的電勢差。 (2) (2)公式中各量均有正負(fù)，計算中公式中各量均有正負(fù)，計算
5、中W W和和U U的角標(biāo)要相的角標(biāo)要相互對應(yīng)，即互對應(yīng)，即W WABABqUqUABAB，W WBABAqUqUBABA。3 3電勢能、電勢、電勢差、電場力做功的關(guān)系電勢能、電勢、電勢差、電場力做功的關(guān)系1 1關(guān)于電勢差與電場力做功的說法中，正確的是關(guān)于電勢差與電場力做功的說法中，正確的是 ( () )A A電勢差的大小由電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做的功和電勢差的大小由電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做的功和電荷的電荷量決定電荷的電荷量決定B B電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢差和該電荷的電荷量決定勢差和該電荷的電荷量決定C.C.電勢差是矢量，電場力
6、做的功是標(biāo)量電勢差是矢量，電場力做的功是標(biāo)量D D電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場力做功，電荷的電電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場力做功，電荷的電勢能減小勢能減小解析：解析：本題主要考查電勢差的概念及電場力做功與電勢差本題主要考查電勢差的概念及電場力做功與電勢差的關(guān)系。電勢差的大小由電場本身的因素決定，與移動電的關(guān)系。電勢差的大小由電場本身的因素決定，與移動電荷的電荷量及移動電荷所做的功無關(guān)，荷的電荷量及移動電荷所做的功無關(guān)，A A項(xiàng)錯。由項(xiàng)錯。由W WABABqUqUABAB知，知，B B項(xiàng)對。電勢差、電場力做的功都是標(biāo)量，項(xiàng)對。電勢差、電場力做的功都是標(biāo)量，C C項(xiàng)錯。項(xiàng)錯。電場中兩點(diǎn)間的電勢差等
7、于單位電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)電電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于單位電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)電場力所做的功，場力所做的功，D D項(xiàng)錯。因此正確答案為項(xiàng)錯。因此正確答案為B B項(xiàng)。項(xiàng)。答案：答案：B B 自學(xué)教材自學(xué)教材 勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(1)(1)大小關(guān)系：大小關(guān)系：U U 或或E E 。(2)(2)方向關(guān)系：場強(qiáng)的方向就是電勢方向關(guān)系：場強(qiáng)的方向就是電勢 的方向。的方向。(3)(3)單位關(guān)系：單位關(guān)系：1 V/m1 V/m1 1 。EdEd降低最快降低最快N/CN/C 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1 1電場強(qiáng)度和電勢差的比較電場強(qiáng)度和電勢差的比較 2. 2.應(yīng)用應(yīng)用U
8、UEdEd解決問題注意以下幾點(diǎn)解決問題注意以下幾點(diǎn) (1) (1)此式只適用于勻強(qiáng)電場，對非勻強(qiáng)電場可定性討論；此式只適用于勻強(qiáng)電場，對非勻強(qiáng)電場可定性討論； (2) (2)d d是電場中兩點(diǎn)在電場方向的距離；是電場中兩點(diǎn)在電場方向的距離； (3) (3)由公式由公式E EU U/ /d d知，在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)等于沿場強(qiáng)方知，在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)等于沿場強(qiáng)方向每單位長度上的電勢差；向每單位長度上的電勢差； (4) (4)單位單位“V/m”“V/m”與與“N/C”“N/C”是相等的；是相等的； (5) (5)公式給出了勻強(qiáng)電場中的電勢分布是均勻的。公式給出了勻強(qiáng)電場中的電勢分布是均勻的。2 2如
9、圖如圖2 23 31 1所示，勻強(qiáng)電場的場所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)強(qiáng)E E100 V/m100 V/m，A A、B B兩點(diǎn)相距兩點(diǎn)相距0.1 m0.1 m，ABAB連線與電場線的夾角為連線與電場線的夾角為6060，則則A A、B B 兩點(diǎn)間的電勢差為多少？兩點(diǎn)間的電勢差為多少？圖圖2 23 31 1答案：答案：5 V5 V 自學(xué)教材自學(xué)教材 1 1用途用途 示波器是一種常用的觀測示波器是一種常用的觀測 的儀器，它的儀器，它還可以用來測量電信號的還可以用來測量電信號的 、頻率、頻率、 等參數(shù)。等參數(shù)。 2 2構(gòu)成構(gòu)成 陰極射線管示波器主要由電子槍、陰極射線管示波器主要由電子槍、 和熒和熒光屏組成，示
10、波管內(nèi)抽成光屏組成，示波管內(nèi)抽成 。電信號波形電信號波形周期周期電壓電壓偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極真空真空 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1 1示波器的構(gòu)造示波器的構(gòu)造 示波器的面板上有很多用于調(diào)節(jié)的旋鈕，示波器的中示波器的面板上有很多用于調(diào)節(jié)的旋鈕，示波器的中心部件是示波管。心部件是示波管。 2 2示波管的結(jié)構(gòu)及工作原理示波管的結(jié)構(gòu)及工作原理 (1) (1)構(gòu)造：如圖構(gòu)造：如圖2 23 32 2所示，主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)電所示，主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，示波管內(nèi)抽成真空。極和熒光屏組成，示波管內(nèi)抽成真空。圖圖2 23 32 2 (2) (2)工作原理：工作原理： 偏轉(zhuǎn)電極不加電壓偏轉(zhuǎn)電極不加電壓 從電子槍
11、射出的電子將沿直線運(yùn)動，射到熒光屏從電子槍射出的電子將沿直線運(yùn)動，射到熒光屏中心點(diǎn)形成一個亮斑。中心點(diǎn)形成一個亮斑。 僅在僅在YYYY(或或XXXX)加電壓加電壓圖圖2 23 33 3 若所加電壓穩(wěn)定，則電子被加速，偏轉(zhuǎn)后射到若所加電壓穩(wěn)定，則電子被加速，偏轉(zhuǎn)后射到Y(jié)YYY(或或XXXX)所在直線上某一點(diǎn)，形成一個亮斑所在直線上某一點(diǎn)，形成一個亮斑( (不在不在中心中心) )，如圖，如圖2 23 33 3所示。所示。 示波管實(shí)際工作時，豎直偏轉(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板都示波管實(shí)際工作時，豎直偏轉(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板都加上電壓，一般地，加在水平偏轉(zhuǎn)板上的是掃描電壓，加上電壓，一般地，加在水平偏轉(zhuǎn)板上的是掃描電壓
12、，若兩者周期相同，在熒光屏上就會顯示出信號電壓隨時若兩者周期相同，在熒光屏上就會顯示出信號電壓隨時間變化的波形圖。間變化的波形圖。3 3(2012(2012榆林高二檢測榆林高二檢測) )示波管是示波器的核心部件，示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖2 23 34 4所示，如果在熒光屏上所示，如果在熒光屏上P P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的的 ( () )圖圖2 23 34 4A A極板極板X X應(yīng)帶負(fù)電應(yīng)帶負(fù)電B B極板極板X X應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電C C極板極板Y Y應(yīng)帶正電應(yīng)帶正電 D D極板極板Y Y應(yīng)帶
13、正電應(yīng)帶正電解析：解析：電子槍發(fā)射的電子帶負(fù)電，在偏轉(zhuǎn)電極作用下要電子槍發(fā)射的電子帶負(fù)電，在偏轉(zhuǎn)電極作用下要偏轉(zhuǎn)，可知極板偏轉(zhuǎn)，可知極板X X應(yīng)帶正電，極板應(yīng)帶正電，極板Y Y應(yīng)帶正電，故應(yīng)帶正電，故C C正確。正確。答案：答案：C C 答案答案 C C 公式公式U UABABW WABAB/ /q q對于非勻強(qiáng)電場同樣適用，注意對于非勻強(qiáng)電場同樣適用，注意W WABAB為將電荷從為將電荷從A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)電場力對電荷做的功，可點(diǎn)電場力對電荷做的功，可以為正值，也可以為負(fù)值；公式中以為正值，也可以為負(fù)值；公式中q q為正電荷時用正為正電荷時用正值代入，值代入，q q為負(fù)電荷時用負(fù)值代
14、入。為負(fù)電荷時用負(fù)值代入。1 1一個帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量為一個帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量為q q2.02.010109 9 C C，在靜，在靜電場中由電場中由a a點(diǎn)移到點(diǎn)移到b b點(diǎn)，在這個過程中，除電場力做功點(diǎn)，在這個過程中，除電場力做功外，其他力做的功為外，其他力做的功為6.06.010105 5 J J，質(zhì)點(diǎn)的動能增加，質(zhì)點(diǎn)的動能增加了了8.08.010105 5 J J，則，則a a、b b兩點(diǎn)間的電勢差兩點(diǎn)間的電勢差U Uabab為為( () )A A3 310104 4 V V B B1 110104 4 V VC C4 410104 4 V V D D7 710104 4 V V答案
15、：答案：B B圖圖2 23 35 5 例例22(2012(2012廈門高二檢測廈門高二檢測) )如圖如圖2 23 35 5所示，所示，A A、B B、C C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中，已知中，已知ACACBCBC，ABCABC6060，BCBC20 cm20 cm。場強(qiáng)方向與。場強(qiáng)方向與ABCABC所在平面平行。所在平面平行。把一個電量為把一個電量為q q10105 5 C C的正電荷從的正電荷從A A點(diǎn)點(diǎn)移到移到B B點(diǎn)，電場力做功為零；從點(diǎn)，電場力做功為零；從B B點(diǎn)移到點(diǎn)移到C C點(diǎn)，電場力做點(diǎn)，電場力做功為功為1.7321.73210103 3 J J，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和
16、方，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向是向是 ( () ) A A866 V/m866 V/m，垂直于，垂直于ACAC向左向左 B B866 V/m866 V/m，垂直于，垂直于ACAC向右向右 C C1 000 V/m1 000 V/m，垂直于，垂直于ABAB斜向上斜向上 D D1 000 V/m1 000 V/m，垂直于，垂直于ABAB斜向下斜向下 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 先由電場力做功的計算公式先由電場力做功的計算公式W WqUqU求求出出B B、C C兩點(diǎn)間的電勢差，再由公式兩點(diǎn)間的電勢差，再由公式U UEdEd計算場強(qiáng)。計算場強(qiáng)。 答案答案 D D (1) (1)勻強(qiáng)電場等勢面為平面，電場線與等
17、勢面垂勻強(qiáng)電場等勢面為平面，電場線與等勢面垂直且由高等勢面指向低等勢面，確定了等勢面就可確直且由高等勢面指向低等勢面，確定了等勢面就可確定電場線方向。定電場線方向。 (2) (2)公式公式U UEdEd中，中，U U為兩點(diǎn)間電壓，為兩點(diǎn)間電壓，E E為勻強(qiáng)電場為勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，的場強(qiáng)，d d為兩點(diǎn)間距離在場強(qiáng)方向上的投影。為兩點(diǎn)間距離在場強(qiáng)方向上的投影。圖圖2 23 36 62 2勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A A、B B、C C是一個三是一個三角形的三個頂點(diǎn)，角形的三個頂點(diǎn)，ABAB的長度為的長度為1 m1 m，D D為為ABAB的中點(diǎn)，如圖的中點(diǎn)，如圖2 23 36 6所示。已所示。已
18、知電場線的方向平行于知電場線的方向平行于ABCABC所在平所在平面，面，A A、B B、C C三點(diǎn)的電勢分別為三點(diǎn)的電勢分別為14 V14 V、6 V6 V和和2 V2 V。設(shè)場。設(shè)場強(qiáng)大小為強(qiáng)大小為E E，一電荷量為，一電荷量為1 110106 6C C的正電荷從的正電荷從D D點(diǎn)移到點(diǎn)移到C C點(diǎn)電場力所做的功為點(diǎn)電場力所做的功為W W，則，則 ( () )A AW W8 810106 6 J J，E E8 V/m8 V/mB BW W6 610106 6 J J，E E6 V/m6 V/mC CW W8 810106 6 J J，E E8 V/m8 V/mD DW W6 610106 6
19、 J J，E E6 V/m6 V/m答案：答案：A A圖圖2 23 37 7 例例33水平放置的兩塊平行水平放置的兩塊平行金屬板長金屬板長L L5.0 cm, 5.0 cm, 兩板間距兩板間距d d1.0 cm, 1.0 cm, 兩板間電壓為兩板間電壓為90 V90 V，且上板為正，一個電子沿水平方且上板為正，一個電子沿水平方向以速度向以速度v v0 02.02.010107 7 m/s m/s，從兩，從兩板中間射入，如圖板中間射入，如圖2 23 37 7所示，求：所示，求： (1) (1)電子偏離金屬板時的側(cè)位移是多少？電子偏離金屬板時的側(cè)位移是多少？ (2) (2)電子飛出電場時的速度是多
20、少？電子飛出電場時的速度是多少？ 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo) 解決此題關(guān)鍵有三點(diǎn)：解決此題關(guān)鍵有三點(diǎn)：(1)(1)電子在電場中運(yùn)動重力不計。電子在電場中運(yùn)動重力不計。(2)(2)電子在電場中運(yùn)動的規(guī)律是類平拋運(yùn)動。電子在電場中運(yùn)動的規(guī)律是類平拋運(yùn)動。(3)(3)靈活應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的思想。靈活應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的思想。 答案答案 (1)0.5 cm(1)0.5 cm(2)2.04(2)2.0410107 7 m/sm/s，與，與v v0 0夾角夾角arctan0.2arctan0.2斜向上斜向上 帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題的分析方法與力學(xué)中帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題的分析方法與力學(xué)中的方法相同。對
21、類平拋運(yùn)動，即帶電粒子以速度的方法相同。對類平拋運(yùn)動，即帶電粒子以速度v v0 0垂直垂直電場線方向飛入勻強(qiáng)電場中，受到恒定的與初速度方向電場線方向飛入勻強(qiáng)電場中，受到恒定的與初速度方向成成9090角的電場力作用的運(yùn)動。運(yùn)動的分析方法：沿角的電場力作用的運(yùn)動。運(yùn)動的分析方法：沿初速度方向做速度為初速度方向做速度為v v0 0的勻速直線運(yùn)動。沿電場力方的勻速直線運(yùn)動。沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 電子離開電場后，打在屏上的電子離開電場后，打在屏上的P P點(diǎn)，若點(diǎn)，若s s10 cm10 cm，求求OPOP的高度？的高度？ 解析：解析：電子飛出電場后做勻速直線運(yùn)動，則電子飛出電場后做勻速直線運(yùn)動，則OPOPy ys stantan0.025 m0.025 m2.5 cm2.5 cm。 答案：答案：2.5 cm2.5 cm
高中物理 電勢能與電勢差 第1部分 第2章 第3節(jié) 電勢差課件 魯科版選修31
