《電勢差與電場強度的關系》課件(新人教選修3-1).ppt

新課標高中物理選修,第六節(jié)電勢差與電場強度的關系,電場的兩大性質：,力的性質：,能的性質：,由電場強度E描述,可用等勢面形象表示,物質存在的兩種方式：實物和場物理學的兩條主線:力和能,由電勢描述,可用電場線形象表示,電場力（F=qE),電場強度（E）,移動電荷q做功(是否到零參考點),電勢能的變化(WAB=qUAB),電勢差（UAB=）,電勢,看知識結構圖,理解掌握幾個物理概念：電場強度、電場線、電勢、電勢差、電場力做功與電勢能的轉化關系、等勢面（線）的特點,兩點間的電能=>其它形式能的物理量,描述能性質,描述電場力性質,到零參考點定義:某點電勢,不到零參考點定義兩點間的電勢差,電勢差和E存在怎樣的關系就是這一節(jié)課所要研究的課題,功能,如圖：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。則電場力所做的功：,從力的角度：=Fd=qEd從能的角度：=qU由兩式得:U=Ed,電勢差與電場強度的關系（通過下面的例子來推算）,問題一、若沿場強方向移動電荷,結論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積表達式：U=Ed或：E=U/d（d為沿場強方向上的距離）在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強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）勻強電場（2）d是沿場強方向的兩點間的距離。單位關系：1V/m=1N/C公式：E=U/d、E=F/q公式單位,如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成角。則A、B兩點間的電勢差為U=EL，對不對？,把正電荷q不是沿場強方向由A點移動到B點，則電場力所做的功：,從力的角度：,AB=FLcos,從能的角度：,AB=qUAB,由上兩式得：,解析A、B兩點連線L不沿場強方向，不能直接用U=EL計算A、B兩點間的電勢差。從力的角度：AB=FLcos=qELcos從能的角度：AB=qUAB由上兩式得：UAB=ELcos(Lcos為沿場強方向上的距離),說明根據(jù)電場線跟等勢面垂直這一性質，可過B點作一等勢面，在等勢面上找一點B，使A、B的連線沿場強方向。B、B的電勢相等UAB=UAB=EdEUAB=ELcos=EdE或E=UABdE,問題二、若不沿場強方向移動電荷？,=qELcos,由上推導得出一個總結論：電勢差和電場強度的關系（種說法）,勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩個點沿電場方向距離的乘積UAB=Ed,或,在勻強電場中電場強度的大小等于兩點間的電勢差與兩點沿電場強度方向距離的比值,或,電場強度在數(shù)值上沿電場方向每單位距離上降低的電勢,E=UABd,條件是:勻強電場、沿電場方向的距離,說明電場中兩點間的電勢差，類同于重力場中兩點間的高度差：高度差h跟物體運動的路徑無關，只與A、B的位置有關,問題討論：,2、場強E的方向是電勢降落最快的方向。,問題3：電場中A、B兩點的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關嗎？,1、電勢差UAB跟移動電荷的路徑無關，只與A、B的位置有關。,問題4：單位長度內，沿AB、AB兩個方向，哪個電勢降落的快？,3、應用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差相等。,問題5：非勻強電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？,結論：,答:不相等,4.等差等勢面密處場強大，等勢面疏處場強小,請定性地畫出電勢差相等的二個等勢面。哪兩個等勢面是否在相鄰等勢面的中間?,鞏固練習,1下列說法正確的是（）A由公式U=Ed得，在電場中兩點間電勢差等于場強與兩點間距離的乘積B由公式E=U/d得，在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大，電場強度就越小C在勻強電場中，任兩點間電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積D公式U=Ed只適用勻強電場,D,30,15,0,在勻強電場中，兩點間的電勢差和電場強度的關系為電勢差=電場強度與這兩個點沿電場方向距離的乘積UAB=Ed或E=UABd一些結論注意：(d為沿場強方向上的距離）1、電勢差UAB跟移動電荷的路徑無關，只與A、B的位置有關。2、場強E的方向是電勢降落最快的方向。3、應用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差相等。4、在非勻強電場中，等差等勢面之間的距離不相等等差等勢面密處場強大，等勢面疏處場強小。,小結,電場強度己學過三個公式有什么區(qū)別呢?,3電場強度三個公式的區(qū)別：,區(qū)別,公式,公式含義,適用范圍,是電場強度的定義式,任意電場,是真空中點電荷電場的場強計算公式,真空中點電荷電場,是勻強電場的場強的計算公式（d為沿場強方向的距離）,勻強電場,練習1以下說法正確的是：A、勻強電場中各處的場強相等，電勢也相等；B、場強為零的區(qū)域中，電勢處處相同；C、沿電場線方向電場強度一定越來越小；D、電勢降低的方向就是電場線的方向。,最快,錯,錯,正確答案:B,練習：圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面，過a.b兩點的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點的電勢值為（）A等于30VB大于30VC小于30VD無法確定提示:注意是否勻強電場,答案:c,布置作業(yè)：課本練習六（4）、（5）復習鞏固所學知識,第六節(jié)電勢差和電場強度的關系勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩個點沿電場方向距離的乘積UAB=Ed或在勻強電場中電場強度的大小等于兩點間的電勢差與兩點沿電場強度方向距離的比值E=UABd或電場強度在數(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；（也可說兩點間的電勢面間的距離）電勢差UAB跟移動電荷的路徑無關，只與A、B的位置有關場強E的方向是電勢降落最快的方向應用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差相等非勻強電場中，等差等勢面之間的距離不相等等差等勢面密處場強大，疏處場強小電場強度三個公式的區(qū)別,板書:,