高中物理《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》課件4（16張PPT）（新人教版選修3-1）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 1 6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 電場(chǎng)的兩大性質(zhì) 力的性質(zhì) 能的性質(zhì) 由電場(chǎng)強(qiáng)度E描述 可用等勢(shì)面形象表示 物質(zhì)存在的兩種方式 實(shí)物和場(chǎng)物理學(xué)的兩條主線 力和能 由電勢(shì)描述 可用電場(chǎng)線形象表示 電場(chǎng)力 F qE 電場(chǎng)強(qiáng)度 E 移動(dòng)電荷q做功 是否到零參考點(diǎn) 電勢(shì)能的變化 WAB qUAB 電勢(shì)差 UAB 電勢(shì) 看知識(shí)結(jié)構(gòu)圖 理解掌握幾個(gè)物理概念 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)線 電勢(shì) 電勢(shì)差 電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的轉(zhuǎn)化關(guān)系 等勢(shì)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(chǎng)力性質(zhì) 到零參考點(diǎn)定義 某點(diǎn)電勢(shì) 不到零參考點(diǎn)定義兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 電勢(shì)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(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線 沿場(chǎng)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(shì)差為U 場(chǎng)強(qiáng)為E 則電場(chǎng)力所做的功 從力的角度 Fd qEd 從能的角度 qU 由 兩式得 U Ed 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 通過下面的例子來推算 問題一 若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷 結(jié)論 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 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)差注意 U Ed和E U d的適用條件是 1 勻強(qiáng)電場(chǎng) 2 d是沿場(chǎng)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(chǎng)E中 有相距為L(zhǎng)的A B兩點(diǎn) 兩點(diǎn)連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成 角 則A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U EL 對(duì)不對(duì) 把正電荷q不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) 則電場(chǎng)力所做的功 從力的角度 AB FLcos 從能的角度 AB qUAB 由上兩式得 解析 A B兩點(diǎn)連線L不沿場(chǎng)強(qiáng)方向 不能直接用U EL計(jì)算A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 說明 根據(jù)電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直這一性質(zhì) 可過B點(diǎn)作一等勢(shì)面 在等勢(shì)面上找一點(diǎn)B 使A B 的連線沿場(chǎng)強(qiáng)方向 B B 的電勢(shì)相等 UAB UAB EdE UAB ELcos EdE或E UAB dE 問題二 若不沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷 qELcos UAB ELcos Lcos 為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 由上推導(dǎo)得出一個(gè)總結(jié)論 電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 種說法 1 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的乘積 2 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值 3 電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上 沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì) E UAB d UAB Ed 說明 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 類同于重力場(chǎng)中兩點(diǎn)間的高度差 高度差 h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 答 場(chǎng)強(qiáng)E的方向是電勢(shì)降落最快的方向 問題3 電場(chǎng)中A B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)嗎 答 電勢(shì)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(zhǎng)度內(nèi) 沿AB AB 兩個(gè)方向 哪個(gè)電勢(shì)降落的快 應(yīng)用 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 問題5 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 等差等勢(shì)面之間的距離相等嗎 結(jié)論 答 不相等 等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大 等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小 請(qǐng)定性地畫出電勢(shì)差相等的二個(gè)等勢(shì)面 哪兩個(gè)等勢(shì)面是否在相鄰等勢(shì)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(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)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(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向上兩點(diǎn)間距離越大 電場(chǎng)強(qiáng)度就越小C 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 任兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)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(chǎng) D 30 15 0 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為電勢(shì)差 電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的乘積 UAB Ed或E UAB d結(jié)論 注意 d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離 1 電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)E的方向是電勢(shì)降落最快的方向 3 應(yīng)用 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 4 在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 等差等勢(shì)面之間的距離不相等等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大 等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小 小結(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度己學(xué)過三個(gè)公式有什么區(qū)別呢 3 電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度的定義式 任意電場(chǎng) 是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式 真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng) 是勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式 d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 勻強(qiáng)電場(chǎng) 練習(xí) 以下說法正確的是 A 勻強(qiáng)電場(chǎng)中各處的場(chǎng)強(qiáng)相等 電勢(shì)也相等 B 場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域中 電勢(shì)處處相同 C 沿電場(chǎng)線方向電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來越小 D 電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)線的方向 最快 錯(cuò) 錯(cuò) 正確答案 B 練習(xí) 圖中實(shí)線表示電場(chǎng)線 虛線表示等勢(shì)面 過a b兩點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)分別為40V 20V 那么ab連線的中點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng) 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(shí) 第六節(jié)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩個(gè)點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的乘積 UAB Ed在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值E UAB d電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上 沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì) 注意 d指沿電場(chǎng)方向距離 也可說兩點(diǎn)間的電勢(shì)面間的距離 電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān) 只與A B的位置有關(guān) 場(chǎng)強(qiáng)E的方向是電勢(shì)降落最快的方向 應(yīng)用 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等 非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 等差等勢(shì)面之間的距離不相等 等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大 疏處場(chǎng)強(qiáng)小 電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別 板書 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全