高中物理靜電場(chǎng)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系2 新人教版選修

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1高中物理高中物理 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系系2 新人教版選修新人教版選修試探電荷在電場(chǎng)試探電荷在電場(chǎng)試探電荷在電場(chǎng)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能中某點(diǎn)的電勢(shì)能中某點(diǎn)的電勢(shì)能中某點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)Ep/q試探電荷在電場(chǎng)試探電荷在電場(chǎng)試探電荷在電場(chǎng)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能中某點(diǎn)的電勢(shì)能中某點(diǎn)的電勢(shì)能中某點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)Ep/q電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)

2、電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差叫電勢(shì)差之差叫電勢(shì)差之差叫電勢(shì)差之差叫電勢(shì)差UABAB電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差叫電勢(shì)差之差叫電勢(shì)差之差叫電勢(shì)差之差叫電勢(shì)差UABAB和重力與重和重力與重和重力與重和重力與重力勢(shì)能類(lèi)比力勢(shì)能類(lèi)比力勢(shì)能類(lèi)比力勢(shì)能類(lèi)比WABEpAEpB和重力與重和重力與重和重力與重和重力與重力勢(shì)能類(lèi)比力勢(shì)能類(lèi)比力勢(shì)能類(lèi)比力勢(shì)能類(lèi)比WABEpAEpB電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)與路徑無(wú)關(guān)與路徑無(wú)關(guān)與路徑無(wú)關(guān)試探電荷在場(chǎng)中試探電荷在場(chǎng)中試探電荷在場(chǎng)中試探電荷在場(chǎng)中某點(diǎn)受的電場(chǎng)力某點(diǎn)受的電場(chǎng)力某點(diǎn)受的電場(chǎng)力某點(diǎn)受的電場(chǎng)力與電荷量的比

3、值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)EF/q試探電荷在場(chǎng)中試探電荷在場(chǎng)中試探電荷在場(chǎng)中試探電荷在場(chǎng)中某點(diǎn)受的電場(chǎng)力某點(diǎn)受的電場(chǎng)力某點(diǎn)受的電場(chǎng)力某點(diǎn)受的電場(chǎng)力與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值與電荷量的比值跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)跟試探電荷無(wú)關(guān)EF/q復(fù)習(xí)回復(fù)習(xí)回顧顧第2頁(yè)/共23頁(yè)qFE qWUABABqWAOAcosFsW 1.電場(chǎng)線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面處處等勢(shì)面處處垂直垂直2.電場(chǎng)線(xiàn)由電場(chǎng)線(xiàn)由電勢(shì)較高的電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的電勢(shì)較低的等勢(shì)面等勢(shì)面.3.電場(chǎng)線(xiàn)越電場(chǎng)線(xiàn)越密的地方密的地方,等

4、等差等勢(shì)面也差等勢(shì)面也越密越密.力的力的性質(zhì)性質(zhì)能的能的性質(zhì)性質(zhì)等勢(shì)面等勢(shì)面電場(chǎng)的兩大性質(zhì)電場(chǎng)的兩大性質(zhì)： 電場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧第3頁(yè)/共23頁(yè)一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 結(jié)論結(jié)論1:在電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降低最快的方向在電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降低最快的方向。問(wèn)題問(wèn)題1：A到到B、從、從A到到C 、從、從A到到D電勢(shì)都是降低的，沿哪電勢(shì)都是降低的，沿哪個(gè)方向電勢(shì)降低最快個(gè)方向電勢(shì)降低最快?EA.B.C CDsd）EA.B.C CDE EA.B.C CDA.BA.B.B.C CDsd）第4頁(yè)/共23頁(yè)A CA CWqUA CWqE dEdUACEA.B.C

5、Dsd）EA.B.CDE EA.B.CDA.BA.B.B.CDsd）問(wèn)題問(wèn)題2：如何求把試探電荷：如何求把試探電荷q從從A移到移到C電場(chǎng)力做的功電場(chǎng)力做的功?問(wèn)題問(wèn)題3：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿場(chǎng)強(qiáng)方向上兩點(diǎn)的電勢(shì)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿場(chǎng)強(qiáng)方向上兩點(diǎn)的電勢(shì)差跟場(chǎng)強(qiáng)是什么關(guān)系差跟場(chǎng)強(qiáng)是什么關(guān)系?結(jié)論結(jié)論2:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積。電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積。第5頁(yè)/共23頁(yè)EdEsUABcosABABqUWcosqEsWABEdU 問(wèn)題問(wèn)題4：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差跟場(chǎng)強(qiáng)是什么關(guān)系的電勢(shì)差跟場(chǎng)

6、強(qiáng)是什么關(guān)系?EA.B.CDsd）EA.B.CDE EA.B.CDA.BA.B.B.CDsd）第6頁(yè)/共23頁(yè)三、重要說(shuō)明三、重要說(shuō)明 1、U=Ed是在勻強(qiáng)電場(chǎng)條件下推導(dǎo)出來(lái)的，因此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)是在勻強(qiáng)電場(chǎng)條件下推導(dǎo)出來(lái)的，因此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。2、對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)雖不能做定量計(jì)算，但仍可用來(lái)作為定性判斷。對(duì)、對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)雖不能做定量計(jì)算，但仍可用來(lái)作為定性判斷。對(duì)于等差等勢(shì)面來(lái)說(shuō)，于等差等勢(shì)面來(lái)說(shuō)，E越大，越大，d越小，即等差等勢(shì)面越密集。越小，即等差等勢(shì)面越密集。3、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向第7頁(yè)/共23頁(yè)問(wèn)題問(wèn)題5：，這個(gè)式子表示什么

7、這個(gè)式子表示什么dUEEdU由由表示什么含義？從式子中可看出表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？的單位是什么？問(wèn)題問(wèn)題5：，這個(gè)式子表示什么這個(gè)式子表示什么dUEEdU由由表示什么含義？從式子中可看出表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？的單位是什么？答：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答：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。電勢(shì)差。E的單位是的單位是V/m注意注意：d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離，即為為勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離，即為A、B兩點(diǎn)所在等勢(shì)面兩點(diǎn)所在等勢(shì)面的垂直距離。的垂直距離。第8頁(yè)/共23頁(yè)問(wèn)題問(wèn)題6：三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)公式

8、的意義及適用條件比較：三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)公式的意義及適用條件比較. qFE 2rQkE dUE 公式，它是任意電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的定義式和度量公式，它是任意電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的定義式和度量式，不是式，不是E的決定式，的決定式，E由電場(chǎng)自身決定，由電場(chǎng)自身決定，式中式中q是試探電荷的電量，是試探電荷的電量，F(xiàn)是試探電荷在電是試探電荷在電場(chǎng)中所受的力，公式明確表述了度量電場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)中所受的力，公式明確表述了度量電場(chǎng)強(qiáng)度及方向的方法度及方向的方法是真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)決定式和是真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)決定式和函數(shù)式，式中函數(shù)式，式中Q是場(chǎng)源電荷的電量，公式明是場(chǎng)源電荷的電量，公式明確表述了點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)由哪些因素決確表述了

9、點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)由哪些因素決定，是怎樣的函數(shù)關(guān)系定，是怎樣的函數(shù)關(guān)系.是勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的度量式，是勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的度量式，d是兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)是兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向（或電場(chǎng)線(xiàn)）的距離，場(chǎng)強(qiáng)（電場(chǎng)線(xiàn)）方向（或電場(chǎng)線(xiàn)）的距離，場(chǎng)強(qiáng)（電場(chǎng)線(xiàn)）的方向指向電勢(shì)降落最快的方向的方向指向電勢(shì)降落最快的方向.第9頁(yè)/共23頁(yè)例例1：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為兩點(diǎn)距離為2 cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為為5 V,M、N連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成60角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？ 解解：. . NN 6060 E EM M. . .N N根據(jù)根據(jù) ，得：，得

10、： UEd0cos 60UEM N25121 02500 V /m（）第10頁(yè)/共23頁(yè)例例2、a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)與矩形所在平面平行已點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)與矩形所在平面平行已知知a點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為20 V，b點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為24 V，d點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為4 V，如右圖所示，如右圖所示由此可知由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為點(diǎn)的電勢(shì)為()A4 V B8 VC12 V D24 V因此UabUdc，c點(diǎn)電勢(shì)為8 V，B正確在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，由于UEd，所以任意一簇平行線(xiàn)上等距離的兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等知識(shí)鏈知識(shí)鏈接接B第11

11、頁(yè)/共23頁(yè)例3、下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，正確的說(shuō)法是()A在相同距離上的兩點(diǎn)，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大B場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢(shì)降落C沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向，任何相同距離上的電勢(shì)降落必定相同D電勢(shì)降落的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)方向C第12頁(yè)/共23頁(yè)第13頁(yè)/共23頁(yè)第14頁(yè)/共23頁(yè)第15頁(yè)/共23頁(yè)思路思路點(diǎn)撥點(diǎn)撥第16頁(yè)/共23頁(yè)AC電勢(shì)相等，處在同一個(gè)等電勢(shì)相等，處在同一個(gè)等勢(shì)面上勢(shì)面上若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則AC連線(xiàn)為連線(xiàn)為等勢(shì)面，電場(chǎng)線(xiàn)垂直等勢(shì)面，電場(chǎng)線(xiàn)垂直AC，電，電子從子從A到到D電勢(shì)能增加，電場(chǎng)電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做負(fù)功，電場(chǎng)線(xiàn)由力做負(fù)功，電場(chǎng)線(xiàn)由B指向指向D，

12、A正確正確E第17頁(yè)/共23頁(yè)若若O點(diǎn)為點(diǎn)電荷，由于電點(diǎn)為點(diǎn)電荷，由于電子由子由A到到D，遠(yuǎn)離點(diǎn)電荷而，遠(yuǎn)離點(diǎn)電荷而且電勢(shì)能增加，所以且電勢(shì)能增加，所以O(shè)點(diǎn)點(diǎn)只能是正的點(diǎn)電荷，只能是正的點(diǎn)電荷，C正正確確若若O點(diǎn)為點(diǎn)電荷點(diǎn)為點(diǎn)電荷AC第18頁(yè)/共23頁(yè)EF9第19頁(yè)/共23頁(yè)當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練dd由圖可知由圖可知EAEBEC由公式由公式UEd可以可以粗略粗略判斷判斷UABUBC所以所以B小于小于35VC第20頁(yè)/共23頁(yè) 2.圖中圖中AB、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知ACBC，ABC=60，BC=20cm把一個(gè)電量把一個(gè)電量q=105C的正電荷從的正電荷從A移移到到B，電場(chǎng)力做功為零；從，電場(chǎng)力做功為零；從B移到移到C，電場(chǎng)力做功為，電場(chǎng)力做功為1.73103J，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是 （ ）A865Vm，垂直，垂直AC向左向左B865Vm，垂直，垂直 AC向右向右C1000Vm，垂直，垂直 AB斜向上斜向上D1000Vm，垂直，垂直 AB斜向下斜向下 D 當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練第21頁(yè)/共23頁(yè)當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練第22頁(yè)/共23頁(yè)感謝您的觀看！感謝您的觀看！第23頁(yè)/共23頁(yè)