《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《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）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3節(jié)電勢差理解教材新知把握熱點考向應用創(chuàng)新演練第2章電勢能與電勢差知識點一知識點二考向一考向二隨堂基礎鞏固課時跟蹤訓練知識點三考向三 自學教材自學教材 1 1電勢差電勢差 電場中兩點間的電勢電場中兩點間的電勢 ，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系電勢差與電場力做功的關系 在電場中在電場中A A、B B兩點間移動電荷兩點間移動電荷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和這兩點之間的和這兩點之間的 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的兩點間電子自由移動時的兩點間電子自由移動時 所做的功。所做的功。1.61.610101919電場力電場力 重點詮釋重點詮釋 1 1正確理解電勢差正確理解電勢差 電勢、電勢差的關系與高度、高度差的關系對比如下：電勢、電勢差的關系與高度、高度差的關系對比如下：概念概念比較比較內容內容電勢差電勢差高度差高度差定義及定義及表達式表達式電場中兩點間電電場中兩點間電勢的差值，勢的差值，UABAB重力場中兩點間高度的重力場中兩點間高度的差值，差值，hA
3、BhAhB概念概念比較比較內容內容電勢差電勢差高度差高度差正負的含義正負的含義是標量，正負不表是標量，正負不表示方向，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是標量，正負不表示是標量，正負不表示方向，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容內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，與零電的位置有關，與零電勢點的選取無關勢點的選取無關大小與大小與A、B在重力場在重力場中的位置有關，與零高中的位置有關，與零高度
4、的選取無關度的選取無關與電勢與電勢(或高或高度度)的關系的關系A相對于零電勢點的電相對于零電勢點的電勢差為勢差為A點的電勢，與點的電勢，與零電勢點的選取有關零電勢點的選取有關A相對于零高度點的高相對于零高度點的高度差為度差為A點的高度，與點的高度，與零高度點的選取有關零高度點的選取有關 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兩點間的電勢差。兩點間的電勢差。 (2) (2)公式中各量均有正負，計算中公式中各量均有正負，計算
5、中W W和和U U的角標要相的角標要相互對應，即互對應，即W WABABqUqUABAB，W WBABAqUqUBABA。3 3電勢能、電勢、電勢差、電場力做功的關系電勢能、電勢、電勢差、電場力做功的關系1 1關于電勢差與電場力做功的說法中，正確的是關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間移動電荷做的功和電勢差的大小由電場力在兩點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電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點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、做的功是標量電勢差是矢量，電場力做的功是標量D D電場中兩點間的電勢差等于電場力做功，電荷的電電場中兩點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系。電勢差的大小由電場本身的因素決定，與移動電的關系。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，荷的電荷量及移動電荷所做的功無關，A A項錯。由項錯。由W WABABqUqUABAB知，知，B B項對。電勢差、電場力做的功都是標量，項對。電勢差、電場力做的功都是標量，C C項錯。項錯。電場中兩點間的電勢差等
7、于單位電荷從一點移到另一點電電場中兩點間的電勢差等于單位電荷從一點移到另一點電場力所做的功，場力所做的功，D D項錯。因此正確答案為項錯。因此正確答案為B B項。項。答案：答案：B B 自學教材自學教材 勻強電場中電勢差與電場強度的關系勻強電場中電勢差與電場強度的關系(1)(1)大小關系：大小關系：U U 或或E E 。(2)(2)方向關系：場強的方向就是電勢方向關系：場強的方向就是電勢 的方向。的方向。(3)(3)單位關系：單位關系：1 V/m1 V/m1 1 。EdEd降低最快降低最快N/CN/C 重點詮釋重點詮釋 1 1電場強度和電勢差的比較電場強度和電勢差的比較 2. 2.應用應用U
8、UEdEd解決問題注意以下幾點解決問題注意以下幾點 (1) (1)此式只適用于勻強電場，對非勻強電場可定性討論；此式只適用于勻強電場，對非勻強電場可定性討論； (2) (2)d d是電場中兩點在電場方向的距離；是電場中兩點在電場方向的距離； (3) (3)由公式由公式E EU U/ /d d知，在勻強電場中，場強等于沿場強方知，在勻強電場中，場強等于沿場強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)公式給出了勻強電場中的電勢分布是均勻的。公式給出了勻強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，勻強電場的場所示，勻強電場的場強強E E100 V/m100 V/m，A A、B B兩點相距兩點相距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 兩點間的電勢差為多少？兩點間的電勢差為多少？圖圖2 23 31 1答案：答案：5 V5 V 自學教材自學教材 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構成構成 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、波管內抽成光屏組成，示波管內抽成 。電信號波形電信號波形周期周期電壓電壓偏轉電極偏轉電極真空真空 重點詮釋重點詮釋 1 1示波器的構造示波器的構造 示波器的面板上有很多用于調節(jié)的旋鈕，示波器的中示波器的面板上有很多用于調節(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示波管的結構及工作原理示波管的結構及工作原理 (1) (1)構造：如圖構造：如圖2 23 32 2所示，主要由電子槍、偏轉電所示，主要由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，示波管內抽成真空。極和熒光屏組成，示波管內抽成真空。圖圖2 23 32 2 (2) (2)工作原理：工作原理： 偏轉電極不加電壓偏轉電極不加電壓 從電子槍
11、射出的電子將沿直線運動，射到熒光屏從電子槍射出的電子將沿直線運動，射到熒光屏中心點形成一個亮斑。中心點形成一個亮斑。 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，偏轉后射到若所加電壓穩(wěn)定，則電子被加速，偏轉后射到YYYY(或或XXXX)所在直線上某一點，形成一個亮斑所在直線上某一點，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。 示波管實際工作時，豎直偏轉板和水平偏轉板都示波管實際工作時，豎直偏轉板和水平偏轉板都加上電壓，一般地，加在水平偏轉板上的是掃描電壓，加上電壓，一般地，加在水平偏轉板上的是掃描電壓
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、偏轉電極和熒光屏組成，如圖它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，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點出現(xiàn)亮斑，那么示波管中點出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的的 ( () )圖圖2 23 34 4A A極板極板X X應帶負電應帶負電B B極板極板X X應帶正電應帶正電C C極板極板Y Y應帶正電應帶正電 D D極板極板Y Y應帶
13、正電應帶正電解析：解析：電子槍發(fā)射的電子帶負電，在偏轉電極作用下要電子槍發(fā)射的電子帶負電，在偏轉電極作用下要偏轉，可知極板偏轉，可知極板X X應帶正電，極板應帶正電，極板Y Y應帶正電，故應帶正電，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對于非勻強電場同樣適用，注意對于非勻強電場同樣適用，注意W WABAB為將電荷從為將電荷從A A點移到點移到B B點電場力對電荷做的功，可點電場力對電荷做的功，可以為正值，也可以為負值；公式中以為正值，也可以為負值；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為負電荷時用負值代
14、入。為負電荷時用負值代入。1 1一個帶正電的質點，電荷量為一個帶正電的質點，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點移到點移到b b點，在這個過程中，除電場力做功點，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，質點的動能增加，質點的動能增加了了8.08.010105 5 J J，則，則a a、b b兩點間的電勢差兩點間的電勢差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三點都在勻強電場三點都在勻強電場中，已知中，已知ACACBCBC，ABCABC6060，BCBC20 cm20 cm。場強方向與。場強方向與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點點移到移到B B點，電場力做功為零；從點，電場力做功為零；從B B點移到點移到C C點，電場力做點，電場力做功為功為1.7321.73210103 3 J J，則該勻強電場的場強大小和
16、方，則該勻強電場的場強大小和方向是向是 ( () ) 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 思路點撥思路點撥 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兩點間的電勢差，再由公式兩點間的電勢差，再由公式U UEdEd計算場強。計算場強。 答案答案 D D (1) (1)勻強電場等勢面為平面，電場線與等
17、勢面垂勻強電場等勢面為平面，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為兩點間電壓，為兩點間電壓，E E為勻強電場為勻強電場的場強，的場強，d d為兩點間距離在場強方向上的投影。為兩點間距離在場強方向上的投影。圖圖2 23 36 62 2勻強電場中的三點勻強電場中的三點A A、B B、C C是一個三是一個三角形的三個頂點，角形的三個頂點，ABAB的長度為的長度為1 m1 m，D D為為ABAB的中點，如圖的中點，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三點的電勢分別為三點的電勢分別為14 V14 V、6 V6 V和和2 V2 V。設場。設場強大小為強大小為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點移到點移到C C點電場力所做的功為點電場力所做的功為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位移是多少？電子偏離金屬板時的側位移是多少？ (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？ 審題指導審題指導 解決此題關鍵有三點：解決此題關鍵有三點：(1)(1)電子在電場中運動重力不計。電子在電場中運動重力不計。(2)(2)電子在電場中運動的規(guī)律是類平拋運動。電子在電場中運動的規(guī)律是類平拋運動。(3)(3)靈活應用運動的合成與分解的思想。靈活應用運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動問題的分析方法與力學中帶電粒子在電場中的運動問題的分析方法與力學中的方法相同。對
21、類平拋運動，即帶電粒子以速度的方法相同。對類平拋運動，即帶電粒子以速度v v0 0垂直垂直電場線方向飛入勻強電場中，受到恒定的與初速度方向電場線方向飛入勻強電場中，受到恒定的與初速度方向成成9090角的電場力作用的運動。運動的分析方法：沿角的電場力作用的運動。運動的分析方法：沿初速度方向做速度為初速度方向做速度為v v0 0的勻速直線運動。沿電場力方的勻速直線運動。沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動。向做初速度為零的勻加速直線運動。 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，若點，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動，則電子飛出電場后做勻速直線運動，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
