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

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第七節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 并且能推導(dǎo)U Ed 2 會用U Ed進(jìn)行相關(guān)計算 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 重點(diǎn) 勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系 2 難點(diǎn) 公式U Ed中運(yùn)用條件的理解 學(xué)法指導(dǎo) 理解公式中d的意義 將公式U Ed定性應(yīng)用于非勻強(qiáng)電場 利用非勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)分布定性判斷電勢分布或?qū)⑵淠嫦驊?yīng)用 核心要點(diǎn)突破 課堂互動講練 隨堂達(dá)標(biāo)自測 第七節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 基礎(chǔ)知識梳理 課時活頁訓(xùn)練 基礎(chǔ)知識梳理 一 電場強(qiáng)度和電勢差從不同的角度描述了電場1 電場強(qiáng)度是跟 相聯(lián)系的 電勢差是跟 相聯(lián)系的 2 電場強(qiáng)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(qiáng)度的關(guān)系1 推導(dǎo) 圖13 7 1表示某一勻強(qiáng)電場的等勢面和電場線 設(shè)A B兩點(diǎn)間的距離為d 電勢差為U 場強(qiáng)為E 把正電荷q由A點(diǎn)移動到B點(diǎn) 電場力所做的功W Fd 而W qU 可見 U 圖13 7 1 Eqd Ed 2 關(guān)系 在勻強(qiáng)電場中 的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)間距離的乘積 3 公式 在勻強(qiáng)電場中E U d 或U Ed 思考在勻強(qiáng)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(diǎn)間的電勢差與兩點(diǎn)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(qiáng)的方向 即式中的d是 的距離 2 在勻強(qiáng)電場中 場強(qiáng)在數(shù)值上等于 的電勢差 3 從E U d和E F q可知場強(qiáng)的單位V m和N C是一致的 1V m 1N C 思考 提示 對 勻強(qiáng) 沿電場線的方向 核心要點(diǎn)突破 圖13 7 2 圖13 7 3 特別提醒電場強(qiáng)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(qiáng)方向 沿其他方向 電勢也可能降落 二 電場強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)離A板4cm 求 圖13 7 4 1 C點(diǎn)的電勢 2 若將一電子從場外移到C點(diǎn) 電場力做多少功 做正功還是做負(fù)功 2 場外 可理解為離電場無窮遠(yuǎn) 此處電勢也為零 由W qU可得將電子從場外移到C點(diǎn) 電場力做的功為W e 0 C 1 6 10 19 200J 200eV 負(fù)號說明電場力做的是負(fù)功 答案 1 200V 2 200eV 負(fù)功 思維升華 用公式E U d計算須注意兩點(diǎn) 1 此式適合于勻強(qiáng)電場中的有關(guān)計算問題 2 d為勻強(qiáng)電場中順著電場線方向上的兩點(diǎn)間距 物理公式的應(yīng)用須注意條件和符號的含義 不能想當(dāng)然地加以應(yīng)用 公式U Ed的定性應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)電場 也有可能是點(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)電場 如圖13 7 6所示 A B C D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點(diǎn) 已知A B C三點(diǎn)的電勢分別為 A 15V B 3V C 3V 由此可得D點(diǎn)電勢 D V 勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度關(guān)系的靈活應(yīng)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(yīng)用了在勻強(qiáng)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(jié)論 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