15电势差16场强与电势差的关系(教育精.ppt

5 5 电势差电势差电势差电势差(1)电场中电场中A、B两点的电势之差叫做两点的电势之差叫做A、B两两点的电势差。点的电势差。1、电势差（电压）、电势差（电压）定义式：定义式：(3(3）单位：）单位：伏特（伏特（V V）1V1V1J/C 1J/C 是标量。是标量。讨论：讨论：UAB与零电势点的选取有关吗？由与零电势点的选取有关吗？由什么决定？由什么决定？由WAB、q决定吗？决定吗？WAB由由q、UAB决定吗？决定吗？UAB与零电势点的选取无关，仅由电荷与零电势点的选取无关，仅由电荷移动的两位置移动的两位置A、B决定，与所经路径，决定，与所经路径，WAB、q均无关，但可由均无关，但可由UAB=WAB/q计算计算UAB。而。而WAB却由却由q，UAB决定。决定。电场力做功可正可负，故两点间电势差电场力做功可正可负，故两点间电势差也可正可负。正负表示大小。也可正可负。正负表示大小。练习 一个质量为m，带正电量为q的点电荷，从电场中的A点处由静止出发在电场力的作用下运动到B点，A、B两点间的电压为U0，那么在此过程中，这个点电荷的电势能_(填“增加”或”减少”)，电场力做_功(填“正”或“负”)，功的数量是_，点电荷的动能增加量是_，到达B点时的速度为_.练习 在电场中把一个电量为610-6C的负电荷从 A点移到 B点，反抗电场力做功 310-5J，再将电荷从 B移到C点，电场力做功 1.210-5J，求A与B，B与 C，A与 C两点间电势差 电场力（电场力（F=Eq)电场强度（电场强度（E）移动电荷移动电荷q做功做功电势能的变化电势能的变化WAB=qUAB电势差（电势差（UAB=）电势电势？6 电势差与电场强度的关系2、场强方向是指向电势降低最快的方向。、场强方向是指向电势降低最快的方向。3、由、由 U=Ed，得，得 E=U/d 在匀强电场中，场强在在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。可得场强的另一个单位：可得场强的另一个单位：V/m 1伏伏/米米=1、电势差与场强的关系、电势差与场强的关系 U=Ed 式中的式中的U为两点间电势差，为两点间电势差，E为为场强，场强，d为两点间距离在场强方为两点间距离在场强方向的投影向的投影lAB+qEd 如图如图a,b,c是一条电力线上的三个是一条电力线上的三个点，电力线的方向由点，电力线的方向由a到到c,a、b间的距离等于间的距离等于b、c间的距离。用间的距离。用Ua、Ub、Uc和和Ea、Eb、Ec分分别表示别表示a、b、c三点的电势和电场强度三点的电势和电场强度,可以断可以断定定 ().(A)Ua Ub Uc (B)Ea Eb Ec(C)Ua-Ub=Ub-Uc (D)Ea=Eb=EcA96年高考年高考cabE例例1 两平行金属板两平行金属板A、B相距相距d=3cm，接在电压，接在电压U=12V的电的电池组上，电池组的中点接地池组上，电池组的中点接地（1）计算两板间场强；）计算两板间场强；（2）在距）在距A板板d=1cm处平行板面插入处平行板面插入一块薄金属片一块薄金属片C，计算，计算AC、CB两区域两区域的场强及的场强及AC、CB间电势差；间电势差；（3）把）把C板接地后，板接地后，AC、CB两区域两区域的场强有何变化？的场强有何变化？例例2图中图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60，BC20cm把一个电把一个电量量q10-5C的正电荷从的正电荷从A移到移到B，电场力做功为零；，电场力做功为零；从从B移到移到C，电场力做功为，电场力做功为-1.7310-3J，则该匀强，则该匀强电场的场强大小和方向是电场的场强大小和方向是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例例3、如图所示，、如图所示，A、B、C是匀强电场中的三个点，是匀强电场中的三个点，各点的电势分别是各点的电势分别是 试画出该电场的电场线分布示意图。试画出该电场的电场线分布示意图。ABCED例例4如图，两平行的金属板竖直放置，如图，两平行的金属板竖直放置，A、B两小孔正好相对，两板间电压两小孔正好相对，两板间电压300V，动能为，动能为400eV的电子从的电子从A孔孔沿垂直于板方向射入电场，经一段沿垂直于板方向射入电场，经一段时间，电子将离开时的能量为多少时间，电子将离开时的能量为多少eV.若为电压为若为电压为500V，电子将离开时的，电子将离开时的能量为多少能量为多少eV.AB例例5如图所示的如图所示的A、B、C、D、E、F为匀为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已强电场中一个正六边形的六个顶点，已知知ABC三点的电势分别为三点的电势分别为1V、6V、9V则则D、E、F三点的电势分别为多少？三点的电势分别为多少？ABCDEFEABCDF 例例带电粒子在电场中由带电粒子在电场中由A点运动到点运动到B点，图中实线为点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则可以判定电场线，虚线为粒子运动轨迹，则可以判定（）A.粒子带负电粒子带负电B.粒子的电势能不断减少粒子的电势能不断减少C.粒子的动能不断减少粒子的动能不断减少D.粒子的在粒子的在A 点的加速度小于在点的加速度小于在B 点的加速度点的加速度Av0B解解：在：在A点，电场力必须沿图示方向，点，电场力必须沿图示方向，否则，粒子将向另一侧运动。否则，粒子将向另一侧运动。qEA C D2000江苏高考江苏高考 倾角倾角30的直角三角形，底边长的直角三角形，底边长2L，底边处在，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点O固定一个正电固定一个正电荷荷Q，让一个质量为，让一个质量为m 的带正电的电荷的带正电的电荷q 从斜面顶端从斜面顶端 A 沿斜面下沿斜面下滑，（不脱离斜面），已测得它滑到仍在斜边上的垂足滑，（不脱离斜面），已测得它滑到仍在斜边上的垂足D处的速处的速度为度为v，加速度为，加速度为a，方向沿斜面向下，问该质点滑到底端时的速，方向沿斜面向下，问该质点滑到底端时的速度和加速度各为多少？度和加速度各为多少？30ABCDLL+QO解：解：连接连接OD,分析受力。分析受力。F电电NmgC、D在在+Q的等势面上的等势面上,D C 电场力不做功，电场力不做功，由机械能守恒定律由机械能守恒定律在在D点点mgsin 30-F电电 cos 30=ma在在C点点mgsin 30+F电电 cos 30=mac ac=g-a1、如图所示，、如图所示，A、B、C是匀强电场中的三个点，各点的电是匀强电场中的三个点，各点的电势分别是。势分别是。试画出该电试画出该电场的电场线分布示意图。场的电场线分布示意图。ABC2、如图，两平行的金属板竖直放置，、如图，两平行的金属板竖直放置，A、B两小孔正好相对，两板间电压两小孔正好相对，两板间电压500V，动能为，动能为400eV的电子从的电子从A孔沿垂直于板方向射入电场，孔沿垂直于板方向射入电场，经一段时间，电子将离开时的能量为多少经一段时间，电子将离开时的能量为多少eV.AB3、如图所示的、如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知电场中一个正六边形的六个顶点，已知ABC三点的电势分别为三点的电势分别为1V、6V、9V则则D、E、F三点的电势分别为多少？三点的电势分别为多少？ABCDEF选作题：选作题：作业布置：作业布置：作业布置：作业布置：4545分钟分钟分钟分钟 7272页的页的页的页的7 7、9 9题题题题差点的同学可作教材练习六的（差点的同学可作教材练习六的（差点的同学可作教材练习六的（差点的同学可作教材练习六的（4 4）（）（）（）（5 5）题）题）题）题区别电势与电场强度区别电势与电场强度区别电势与电场强度区别电势与电场强度 1 1 1 1、电势反映电场的能的性质，而电场强度反映电场的力、电势反映电场的能的性质，而电场强度反映电场的力、电势反映电场的能的性质，而电场强度反映电场的力、电势反映电场的能的性质，而电场强度反映电场的力的性质。的性质。的性质。的性质。2 2 2 2、电势是标量，具有相对性；而电场强度是矢量，不具、电势是标量，具有相对性；而电场强度是矢量，不具、电势是标量，具有相对性；而电场强度是矢量，不具、电势是标量，具有相对性；而电场强度是矢量，不具有相对性。有相对性。有相对性。有相对性。电势的正、负有大小含义；而电场强度的正、负仅电势的正、负有大小含义；而电场强度的正、负仅电势的正、负有大小含义；而电场强度的正、负仅电势的正、负有大小含义；而电场强度的正、负仅表示方向，并不表示大小。表示方向，并不表示大小。表示方向，并不表示大小。表示方向，并不表示大小。3 3 3 3、电势与电场强度的大小没有必然的联系。某点的电势、电势与电场强度的大小没有必然的联系。某点的电势、电势与电场强度的大小没有必然的联系。某点的电势、电势与电场强度的大小没有必然的联系。某点的电势为零，电场强度可不为零，反之亦然。为零，电场强度可不为零，反之亦然。为零，电场强度可不为零，反之亦然。为零，电场强度可不为零，反之亦然。4 4 4 4、同一检验电荷在、同一检验电荷在、同一检验电荷在、同一检验电荷在E E E E大处大处大处大处F F F F大，但正电荷在大，但正电荷在大，但正电荷在大，但正电荷在U U U U高处，电势高处，电势高处，电势高处，电势能才大，而负电荷在能才大，而负电荷在能才大，而负电荷在能才大，而负电荷在U U U U高处电势能反而小。高处电势能反而小。高处电势能反而小。高处电势能反而小。5 5 5 5、电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与检、电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与检、电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与检、电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的，与检验电荷无关。验电荷无关。验电荷无关。验电荷无关。