《電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系》課件(新人教選修3-1).ppt

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新課標(biāo)高中物理選修３－１,,第六節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系,電場的兩大性質(zhì)：,①力的性質(zhì)：,②能的性質(zhì)：,由電場強(qiáng)度E描述,可用等勢面形象表示,物質(zhì)存在的兩種方式：實(shí)物和場物理學(xué)的兩條主線:力和能,,,由電勢描述,可用電場線形象表示,電場力（F=qE),電場強(qiáng)度（E）,,,移動(dòng)電荷q做功(是否到零參考點(diǎn)),電勢能的變化(WAB=qUAB),電勢差（UAB=）,電勢,,,看知識結(jié)構(gòu)圖,理解掌握幾個(gè)物理概念：電場強(qiáng)度、電場線、電勢、電勢差、電場力做功與電勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系、等勢面（線）的特點(diǎn),兩點(diǎn)間的電能=>其它形式能的物理量,描述能性質(zhì),描述電場力性質(zhì),到零參考點(diǎn)定義:某點(diǎn)電勢,不到零參考點(diǎn)定義兩點(diǎn)間的電勢差,電勢差和E存在怎樣的關(guān)系就是這一節(jié)課所要研究的課題,功能,如圖：表示某一勻強(qiáng)電場的等勢面和電場線。沿場強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，電勢差為U，場強(qiáng)為E。則電場力所做的功：,從力的角度：Ｗ=Fd=qEd①從能的角度：Ｗ=qU②由①②兩式得:U=Ed,電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系（通過下面的例子來推算）,問題一、若沿場強(qiáng)方向移動(dòng)電荷,結(jié)論：在勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積表達(dá)式：U=Ed或：E=U/d（d為沿場強(qiáng)方向上的距離）在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差注意：U=Ed和E=U/d的適用條件是：（1）勻強(qiáng)電場（2）d是沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離。單位關(guān)系：1V/m=1N/C公式：E=U/d、E=F/q公式單位,如圖，在勻強(qiáng)電場E中，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與場強(qiáng)方向成α角。則A、B兩點(diǎn)間的電勢差為U=EL，對不對？,把正電荷q不是沿場強(qiáng)方向由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，則電場力所做的功：,從力的角度：,ＷAB=FLcosα,從能的角度：,ＷAB=qUAB,由上兩式得：,,[解析]A、B兩點(diǎn)連線L不沿場強(qiáng)方向，不能直接用U=EL計(jì)算A、B兩點(diǎn)間的電勢差。從力的角度：ＷAB=FLcosα=qELcosα從能的角度：ＷAB=qUAB由上兩式得：UAB=ELcosα(Lcosα為沿場強(qiáng)方向上的距離),[說明]根據(jù)電場線跟等勢面垂直這一性質(zhì)，可過B點(diǎn)作一等勢面，在等勢面上找一點(diǎn)Bˊ，使A、Bˊ的連線沿場強(qiáng)方向。B、Bˊ的電勢相等∴UAB=UABˊ=EdE∴UAB=ELcosα=EdE或E=UAB／dE,,問題二、若不沿場強(qiáng)方向移動(dòng)電荷？,=qELcosα,由上推導(dǎo)得出一個(gè)總結(jié)論：電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系（３種說法）,勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場方向距離的乘積．UAB=Ed,或,在勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值,或,電場強(qiáng)度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．,E=UAB／d,條件是:勻強(qiáng)電場、沿電場方向的距離．,[說明]電場中兩點(diǎn)間的電勢差，類同于重力場中兩點(diǎn)間的高度差：高度差Δh跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān),問題討論：,,2、場強(qiáng)E的方向是電勢降落最快的方向。,問題3：電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)嗎？,1、電勢差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。,問題4：單位長度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個(gè)方向，哪個(gè)電勢降落的快？,3、應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢差相等。,問題5：非勻強(qiáng)電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？,結(jié)論：,答:不相等,4.等差等勢面密處場強(qiáng)大，等勢面疏處場強(qiáng)小,,,請定性地畫出電勢差相等的二個(gè)等勢面。哪兩個(gè)等勢面是否在相鄰等勢面的中間?,,,,,,鞏固練習(xí),1．下列說法正確的是（）A．由公式U=Ed得，在電場中兩點(diǎn)間電勢差等于場強(qiáng)與兩點(diǎn)間距離的乘積B．由公式E=U/d得，在勻強(qiáng)電場中沿電場線方向上兩點(diǎn)間距離越大，電場強(qiáng)度就越小C．在勻強(qiáng)電場中，任兩點(diǎn)間電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積D．公式U=Ed只適用勻強(qiáng)電場,D,√,30,15,0,,在勻強(qiáng)電場中，兩點(diǎn)間的電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系為電勢差=電場強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場方向距離的乘積．UAB=Ed或E=UAB／d一些結(jié)論注意：(d為沿場強(qiáng)方向上的距離）1、電勢差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。2、場強(qiáng)E的方向是電勢降落最快的方向。3、應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢差相等。4、在非勻強(qiáng)電場中，等差等勢面之間的距離不相等等差等勢面密處場強(qiáng)大，等勢面疏處場強(qiáng)小。,小結(jié),電場強(qiáng)度己學(xué)過三個(gè)公式有什么區(qū)別呢?,,3．電場強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別：,區(qū)別,公式,公式含義,適用范圍,是電場強(qiáng)度的定義式,任意電場,是真空中點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)計(jì)算公式,真空中點(diǎn)電荷電場,是勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的計(jì)算公式（d為沿場強(qiáng)方向的距離）,勻強(qiáng)電場,,[練習(xí)1]以下說法正確的是：A、勻強(qiáng)電場中各處的場強(qiáng)相等，電勢也相等；B、場強(qiáng)為零的區(qū)域中，電勢處處相同；C、沿電場線方向電場強(qiáng)度一定越來越??；D、電勢降低的方向就是電場線的方向。,最快,√,錯(cuò),錯(cuò),正確答案:B,練習(xí)２：圖中實(shí)線表示電場線，虛線表示等勢面，過a.b兩點(diǎn)的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點(diǎn)的電勢值為（）A等于30VB大于30VC小于30VD無法確定提示:注意是否勻強(qiáng)電場,答案:c,,布置作業(yè)：課本練習(xí)六（4）、（5）復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識,第六節(jié)電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系１．勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場方向距離的乘積．UAB=Ed或在勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值E=UAB／d或電場強(qiáng)度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．注意：d指沿電場方向距離；（也可說兩點(diǎn)間的電勢面間的距離）２．電勢差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)３．場強(qiáng)E的方向是電勢降落最快的方向．４．應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢差相等．５．非勻強(qiáng)電場中，等差等勢面之間的距離不相等．等差等勢面密處場強(qiáng)大，疏處場強(qiáng)?。叮妶鰪?qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別,板書:,