高中物理課件：第七節(jié)《電勢差與電場強度的關系》（人教版選修3-1）

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歡迎進入物理課堂 第七節(jié)電勢差與電場強度的關系 目標概覽學習目標 1 理解勻強電場中電勢差與電場強度的關系 并且能推導U Ed 2 會用U Ed進行相關計算 重點難點 1 重點 勻強電場中電勢差與場強的關系 2 難點 公式U Ed中運用條件的理解 學法指導 理解公式中d的意義 將公式U Ed定性應用于非勻強電場 利用非勻強電場的場強分布定性判斷電勢分布或將其逆向應用 核心要點突破 課堂互動講練 隨堂達標自測 第七節(jié)電勢差與電場強度的關系 基礎知識梳理 課時活頁訓練 基礎知識梳理 一 電場強度和電勢差從不同的角度描述了電場1 電場強度是跟 相聯(lián)系的 電勢差是跟 相聯(lián)系的 2 電場強度跟電勢差也是有聯(lián)系的 電場力 電場力做功 二 電勢差與電場強度的關系1 推導 圖13 7 1表示某一勻強電場的等勢面和電場線 設A B兩點間的距離為d 電勢差為U 場強為E 把正電荷q由A點移動到B點 電場力所做的功W Fd 而W qU 可見 U 圖13 7 1 Eqd Ed 2 關系 在勻強電場中 的兩點間的電勢差等于場強與這兩點間距離的乘積 3 公式 在勻強電場中E U d 或U Ed 思考在勻強電場中任意選取一個與等勢面不平行的方向 在這個方向上的兩點間的電勢差與兩點間的距離成正比 這種說法對嗎 沿電場線方向 1 適用條件 電場 而且沿著場強的方向 即式中的d是 的距離 2 在勻強電場中 場強在數(shù)值上等于 的電勢差 3 從E U d和E F q可知場強的單位V m和N C是一致的 1V m 1N C 思考 提示 對 勻強 沿電場線的方向 核心要點突破 圖13 7 2 圖13 7 3 特別提醒電場強度的方向是電勢降落最快的方向 但電勢降落的方向不一定就是場強方向 沿其他方向 電勢也可能降落 二 電場強度的三個公式的比較 課堂互動講練 公式U Ed的理解和計算 如圖13 7 4中平行金屬板A B之間有勻強電場 A B間電壓為600V A板帶正電 接地 A B兩板間距12cm C點離A板4cm 求 圖13 7 4 1 C點的電勢 2 若將一電子從場外移到C點 電場力做多少功 做正功還是做負功 2 場外 可理解為離電場無窮遠 此處電勢也為零 由W qU可得將電子從場外移到C點 電場力做的功為W e 0 C 1 6 10 19 200J 200eV 負號說明電場力做的是負功 答案 1 200V 2 200eV 負功 思維升華 用公式E U d計算須注意兩點 1 此式適合于勻強電場中的有關計算問題 2 d為勻強電場中順著電場線方向上的兩點間距 物理公式的應用須注意條件和符號的含義 不能想當然地加以應用 公式U Ed的定性應用 如圖13 7 5所示是電場中的一條電場線 已知ab bc 則下列說法正確的是 圖13 7 5A Ea Eb EcB Ea Eb EcC a b cD Uab Ubc 解析 由于場強大小要由電場線的疏密來判斷 本題中只給出一條電場線 它有可能是勻強電場 也有可能是點電荷形成的電場 還有可能是等量異號電荷電場中中間的那一條 由于不知道是什么電場 所以A B D不能確定 而沿電場線方向電勢降低 故C對 答案 C 思維升華 只有勻強電場 公式U Ed才適用 根據(jù)一條電場線無法判定電場是否為勻強電場 如圖13 7 6所示 A B C D是勻強電場中一正方形的四個頂點 已知A B C三點的電勢分別為 A 15V B 3V C 3V 由此可得D點電勢 D V 勻強電場中電勢差和電場強度關系的靈活應用 圖13 7 6 圖13 7 7圖13 7 8 答案 9 思維升華 對于此類問題 都有多種解法 但有些解法較繁瑣 如法一 有些解法很便利 如法三 這是由于直接應用了在勻強電場中 電勢沿任何方向的變化都是均勻的 但以沿電場方向變化最快的結論 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全