新课程人教版高中物理必修3电势差与电场强度的关系ppt课件.ppt

电势差电势差 电势电势一、电势差：一、电势差：1、定义：、定义： 单位电荷电场力做的功、也叫电压。单位电荷电场力做的功、也叫电压。qWUABAB 2、单位：伏特（、单位：伏特（V） 1V=1J/C3、电势差是标量，但有正有负、电势差是标量，但有正有负4、决定的因素：与检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无、决定的因素：与检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关，只与电场及始末两点的位置有关。关，只与电场及始末两点的位置有关。注意：注意：电场力做的功电场力做的功WAB=qUAB这是电场力做功的决定式。这是电场力做功的决定式。电场力做功的特点：电场力做功的特点：电场力做功只与始末位置有关，与路径无关。电场力做功只与始末位置有关，与路径无关。用这个公式用这个公式WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。都有正负，计算时都要带正负号。知识回顾知识回顾1 1、电势差、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压两点的电势之差，也叫电压2 2、静电力做功与电势差的关系：、静电力做功与电势差的关系： 3、等势面、等势面在同一个等势面上移动电荷，静电力不做功电场线在同一个等势面上移动电荷，静电力不做功电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面等势面不相交、不相切等差等势面越密的地方，电场强度等势面不相交、不相切等差等势面越密的地方，电场强度E越大越大BAABqUWqWUABBA或或带正负符号带正负符号)(BAqPBPAABEEW；BAqq=qUABBAABUABABUUUAC =UAB + UBC电场的两大性质：电场的两大性质： 力的性质：力的性质： 能的性质：能的性质： 由由电场强度电场强度E E描述描述可用可用电场线电场线形象表示形象表示 可用可用等势面等势面形象表示形象表示 由由电势电势 、电势差、电势差U U描述描述 一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系问题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定高？：电场强度大的地方电势是否一定高？ 反之又如何呢？反之又如何呢？ E EA A E EB B且且BAE EC C E ED D而而DCE E大大 不一定高；不一定高； 高高E E不一定大不一定大 问题问题2 2：（若规定无穷远处为零电势点：（若规定无穷远处为零电势点 ）电）电场强度为零的点电势一定为零吗？场强度为零的点电势一定为零吗？OO反之又如何呢？反之又如何呢？ 对对OO点：点：E=0E=0， 00 对对OO点：点： =0=0，E0E0 E E为零为零 不一定为零，不一定为零， 为零为零E E不一定为零不一定为零 一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系无直接无直接二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 qWUABABACABESqSEqcos如图所示,在匀强电场中,把电荷q从A移到B,cosABABSEqW即AB两点间的电势差为ABEC S SACAC为为A A、B B沿场强方向上的距离沿场强方向上的距离, ,用用d d表示表示得得EdU 电场力做功二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿场强方向的距离沿场强方向的距离 匀强电场中两点间的电势差等于场强匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间与这两点间沿电场方向距离沿电场方向距离的乘积的乘积EdU 对于非匀强电场对于非匀强电场，可做，可做定性判断定性判断dUEEdU由由这个式子表示在这个式子表示在匀强电场匀强电场中，场强在数值上中，场强在数值上等于等于沿场强方向沿场强方向每单位距离上的电势差每单位距离上的电势差. . 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 dUEEdU由由这个式子表示在这个式子表示在匀强电场匀强电场中，场强在数值上中，场强在数值上等于等于沿场强方向沿场强方向每单位距离上的电势差每单位距离上的电势差. . 由此式可推出由此式可推出E E的单位为的单位为V/m V/m （1 1 V/m=1 N/C V/m=1 N/C ）二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故在降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距同一直线上相同间距的两点间的电势差相等的两点间的电势差相等 在匀强电场中，在匀强电场中，相互平行的相等的相互平行的相等的线段线段两端点电势差相等两端点电势差相等 计算电场强度三条式子的区别计算电场强度三条式子的区别dUE 2rQkE qFE 物理意义适用范围是电场强度大小的定义式是真空中点电荷场强的决定式是匀强电场中场强的决定式适用于一切电场在真空中,场电荷Q是点电荷匀强电场公式区别例题例题个个1 1、在电场强度为、在电场强度为600 N/C600 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相距两点相距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是两点连线是沿着电场方向时，则沿着电场方向时，则A A、B B两点的电势差两点的电势差是是_ V_ V。若。若A A、B B两点连线与电场方向两点连线与电场方向成成6060角时，角时， 则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若；若A A、B B两点连线与电场方向垂两点连线与电场方向垂直时，则直时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V。301502、图中、图中,a、b、c、d、e五点在一直线上五点在一直线上,b、c两点间的距离等于两点间的距离等于d、e两点的距离两点的距离.在在a点点固定放置一个点电荷固定放置一个点电荷,带电荷量为带电荷量为+Q,已知在已知在+Q的电场中的电场中b、c两点间的电势差为两点间的电势差为U.将另将另一个点电荷一个点电荷+q从从d点移到点移到e点的过程中点的过程中( )A.电场力做功电场力做功qUB.克服电场力做功克服电场力做功qUC. 电场力做功大于电场力做功大于qUD.电场力做功小于电场力做功小于qUDabcdeNN 60 3 3、如图，在匀强电场中的、如图，在匀强电场中的MM、NN两点距离为两点距离为2cm2cm，两点间的电势差为，两点间的电势差为5V,M5V,M、NN连线与场强连线与场强方向成方向成6060角，则此电场的电场强度多大？角，则此电场的电场强度多大？ EMN解：解：dUE 060cosMNSUEmV /5 .010252mV /500根据可得：若点为若点为MM、NN连线的中点连线的中点, ,则则MOMO两点的电势差两点的电势差U UMOMO 因为点为因为点为MM、NN连线的中连线的中点点所以所以VUUMO5 . 2214 4、如图所示，、如图所示，A A、B B、C C、D D是匀强电场是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知中一正方形的四个顶点。已知A A，B B，C C三点的电势分别为三点的电势分别为 ，求求D D点的电势点的电势,3,3,15VVVCBAABDC试画出匀强电场的电场线试画出匀强电场的电场线解：因为解：因为AB/CDAB/CD，ECDBA所以所以VD9解得解得5 5、如图所示，、如图所示，P P、QQ两金属板间的电势差两金属板间的电势差为为50V50V，板间存在匀强电场，方向水平向，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离左，板间的距离d=10cmd=10cm，其中，其中QQ板接地，板接地，两板间的两板间的A A点距点距P P板板4cm4cm。求。求（1 1）P P板及板及A A点的电势点的电势（2 2）保持两板间的电势差不变，而将）保持两板间的电势差不变，而将QQ板板向左平移向左平移5cm5cm，则，则A A点的电势将变为多少？点的电势将变为多少？PQAQ6 6、如图所示，一个动能为、如图所示，一个动能为E EK K的电子垂直于的电子垂直于A A板从小孔板从小孔C C进入匀强电场，能达到的最大进入匀强电场，能达到的最大深度为深度为 ，设电子电荷量为，设电子电荷量为e e，A A板接地，板接地，则则B B板电势为板电势为 V Vd32ABdeEK23小结小结 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿场强方向的距离沿场强方向的距离 匀强电场中两点间的电势差等于场强匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间与这两点间沿电场方向距离沿电场方向距离的乘积的乘积EdU 对于非匀强电场对于非匀强电场，可做，可做定性判断定性判断电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系