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高中物理专题：匀强电场与电势差的关系课件推荐课件

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高中物理第一章电场第五节电场强度与电势差的关系课件粤教版选修3-

高中物理第一章电场第五节电场强度与电势差的关系课件粤教版选修3-

【典例 1】 如图所示，在 E＝500 V/m
的匀强电场中，a、b 两点相距 d＝2 cm，它
们的连线跟场强方向的夹角是 60°，则 Uab 等 于( )
A．5 V
B．10 V
C．－5 V
D．－10 V
解析：在电场线方向上 a、b 两点间的距离(或 a、b
两点所在等势面间的距离)为 d′＝abcos 60°＝1 cm，所以
判断正误 (1)匀强电场的场强等于沿场强方向每单位长度上的 电势差值．(√) (2)根据 U＝Ed 可知，任意两点的电势差与这两点的 距离成正比．(×) (3)公式 U＝Ed 适用于任何电场的计算．(×)
小试身手 1．两块平行金属板相距 10 cm，两板之间电势差为 9.0×103 V，试求两板间匀强电场的电场强度． 答案：9×104 V/m
答案：D
2．如图所示，在匀强电场中，电荷量 q＝5.0×10－10 C 的正电荷分别在平行于电场方向的平面内由 a 点运动到 b 点和由 a 点运动到 c 点，电场力做的功都为 3.0×10－8 J．已 知△abc 中，∠a＝37°，∠c＝90°，ab＝20 cm，则 a、b 两 点间的电势差 Uab＝________，匀强电场的场强 E 的大小是 ________，方向为________．
提示：沿电场线方向电势降低最快，是．
1．匀强电场中电场强度和电势差的关系． (1)定性分析：电势和电场强度都是描述电场性质的 物理量，都由电场本身决定，但这两个物理量之间无直 接关系．电场强度是从力的角度描述电场性质的物理量， 是矢量；而电势则是从能量角度来描述电场性质的物理 量，是标量．但是它们又有着定量的关系． (2)定量关系：E＝Ud 或 U＝Ed.
2．等势面的应用． (1)知道等势面就能清楚电场中各点的电势高低差别 情况． (2)可求电荷在不同等势面间移动时电场力做的功， 即 WAB＝EpA－EpB＝q(φA－φB)． (3)已知等势面的分布和其形状，再根据电场线与等 势面相互垂直的特点，就能描绘出电场线的分布情况， 确定电场的分布．

高二物理电势差与电场强度的关系1省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

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（其中dAB是沿电场强度方向A、B间旳距离）
从能旳角度来看，WAB qU AB
由此可得： U E d
所以，在匀强电场中 ：
U Ed
（1）在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距 离上旳电势差．
（2）合用条件：匀强电场，而且沿着场强旳方向，即式中 旳d是沿场强方向两点间旳距离．
（3）从和可知场强旳单位V／m和N／C是一致旳，1V／m ＝1N／C． 注意：在非匀强电场中，E和U也有一定旳关系，但 不像在匀强电场中旳关系式那么简朴．
电势差与电场强度旳关系
一、场强和电势差
1．电场强度E描述了电场具有力旳性质，电势差 U描述了电场具有能旳性质，E是矢量，U是标 量．
2．E和U描述电场旳角度虽不同，但作为反应同 一电场旳两个物理量，存在着一定旳联络．
我们来看：
电场力（F=Eq）
移动电荷q做功
电势能旳变化 WAB=UABq
电场强度（E）
例题：
有关匀强电场中旳电势差与场强旳关系，正确 旳说法是（ ）
A．任意两点间旳电势差等于场强和两点间 距离旳乘积
B．电势降落旳方向肯定是场强方向 C．活电场线方向任意相同距离旳两点间旳电 势差必相等 D．不沿电场线方向任意相同距离旳两点间旳 电势差不可能相等
解析：
匀强电场中两点间旳电势差等于场强 跟沿场强方向两点间距离旳乘积，沿场强 方向电势降落最快，不沿电场线方向旳直 线上相等距离上旳电势差也是相等旳．
?
电势差（UAB）
二、电场强度和电势差旳关系
• 我们以匀强电场为例来拟定E和U旳关系.
如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为q旳带正电粒
子在电场力作用下由A点移到B点，则电场力做功， A、B 间电势差为UAB ，相距l，AB与场强方向旳夹角为．

电势差与电场强度的关系 精品 ppt课件

电势差与电场强度的关系 精品 ppt课件
第六节 电势差与电 场强度的关系
【例一】如图所示，匀强电场的电场强度 为E，A、B两点在同一条电场线上，它们 之间的距离为d，电势差为UAB，将电荷量 为q的正电荷从A移动到B，试表示出电场 力做的功WAB。
从力的角度： ＷAB= Fd = qEd ①
从能的角度：
ＷAB= qUAB
②
由 ① ② 两式得: UAB = Ed
答案：1.44×10-2N 7.2×10-4J
【练习2】如图所示，一匀强电场中有一组等势面，A、B、
C、D为一虚线与等势面的交点，相邻两点间距离都是
2cm，则该电场的电场强度大小为
.V/m，到A点距离
为1.5cm的P点的电势为
.V。
【答案】 E1000 3V/ m
3
UP2.5V
【练习3】如图为某一电场的三条电场线，在其中一条电 场 线 上 有 A 、 B 、 C 三 点 ,LAB=LBC, 试 比 较 UAB 和 UBC 的 大 小．
2.图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电
荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到b处，
则以下判断中正确的是 A．电荷从a到b，运动的加速度变小
[ B] D
B．电荷在b处的电势能大
C．b处的电势高
D．电荷在b处的速度小
3.如图1所示，q1和q2为两静止的等量异号电荷， MN是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下 运动到MN上一点P时的速度为v0，方向指向两电荷连 线的中点O。经很短的时间，粒子速度为v，则有 [
３、如图所示，两块相对的平行金属板Ｍ、Ｎ与电 池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远的一点Ｐ固定 一个带正电的点电荷，如果将Ｍ板向上平移一小段 距离，则（ ＡＣ ）

《电势差与电场强度的关系》PPT课件-人教版高中物理必修三PPT课件

《电势差与电场强度的关系》PPT课件-人教版高中物理必修三PPT课件
16
[针对训练2] 如图所示为一个水平的匀强电场, 在电场内某水平面上作一个半径 为10 cm的圆, 在圆周上取如图所示的A、B、C三点, 已知A、B两点间电势 差为1 350 V。 (1)求匀强电场的场强大小; (2)若在圆心O处放置电荷量为10－8 C的正点电荷, 求C点电场强度的大小和方 向。(结果保留3位有效数字)
离的乘积。 4．适用条件:匀强电场, d是沿电场方向两点间的距离。
5
[思考判断] (1)公式U＝Ed适用于所有电场。()× (2)由U＝Ed可知, 匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比。()×
6
知识点二电场强度的另一种表达 UAB 1．表达式:E＝____d____。 2．物理意义:在匀强电场中, 电场强度的大小等于两点间的_电__势__差___与两点沿电场强 度方向距离的比值。也就是说, 电场强度在数值上等于沿电场方向每___单__位___距离上 降低的电势。 3．场强的另一个单位:伏[特]每米, 符号V/m, 1 N/C＝1 V/m。
12
[例2] 如图所示, 有竖直向下的匀强电场, A、B两等势面间距离为5 cm, 电势 差为25 V, 在电场中P点固定放置电量为5×10－9 C的负点电荷, 此时电场中有 一点场强为零, 此点在P点的()
A．上方30 cm C．上方25 cm
13
B．下方30 cm D．下方25 cm
解析 匀强电场的场强 E＝Ud ＝02.055 V/m＝500 V/m，设距 P 点 L 处的合场强为零， 则 kLQ2＝9×109×5×L120－9 V/m＝500 V/m，故 L＝0.3 m，负点电荷在 L 处的电场 竖直向上，该点在电场中 P 点的下方，B 正确。 答案B
受静电力作用时的运动情况。 题。

匀强电场中电势差与电场强度的关系、示波管原理课件

匀强电场中电势差与电场强度的关系、示波管原理课件

(3)一个电子从 a 点沿斜边移到 c 点时，ab 两点间的电势差为 Uac＝－Edac＝－1.2 V 则电场力做功为 W＝eUac＝(－1.6×10－19)×(－1.2) J＝1.92×10－19 J. [答案] (1)40 V/m (2)2.56×10－19 J (3)1.92×10－19 J
2．电子在电子枪中的运动是匀加速直线运动吗？说明理由．
提示：不是．因为电子枪中阴、阳两极间的电场不是匀强电场， 电场力是变力．
由 E＝U/d 理解 E 和 U 的关系
1．场强、电势差两者比较
电场强度 E
电势差 U
放入电场中某一点的电 电荷在电场中两点间移
定义
荷受到的电场力跟它的 动时，电场力所做的功
(2)由图乙知 F＝ （qE）2＋（mg）2＝ 2mg
由动能定理得－F·xmax＝0－12mv20
故
xmax＝2
mv02 ＝ 2mg
42gv20.
[答案]
(1)正电荷
mgd U
(2)
2v20 4g
物体做直线运动的条件是合力为零或合力与速度方向在同一 直线上，从而确定电场力的大小和方向，可与牛顿第二定律、 动能定理、功能关系相结合，解题思路和步骤与力学中完全相 同．
[审题突破] 分析本题注意以下条件： (1)等势面是一簇互相平行的分布均匀的竖直平面． (2)要使小球做直线运动，满足什么条件．
[解析] (1)作电场线如图甲所示，由题意，只有当 F 与 v0 在一 条直线上时才可能使小球做直线运动．只有小球受到向左的电 场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，如 图乙所示，所以小球带正电，小球沿 v0 方向做匀减速运动，由 图乙知 qE＝mg 相邻等势面间的电势差用 U 表示，故 E＝Ud 所以 q＝mEg＝mUgd.

10.3 电势差与电场强度的关系(课件)(新人教版)(共29张PPT)

10.3 电势差与电场强度的关系(课件)(新人教版)(共29张PPT)
结论：电场强度E与电势φ无直接关系.
新教材 新高考
问题一.若沿场强方向移动电荷
从力的角度：
Ｗ= Fd = qEdAB ①
E
从能的角度：
Ｗ= qUAB
②
由 ① ② 两式得: UAB = E dAB
两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，对吗？
新教材 新高考
问题二、若不沿场强方向移动电荷？
WAB qU AB
法二：
将AC三等分，则M 9V，N 3V
则BN是一等势面 DM || BN DM也必是等势面
D M 9V
15V
A
D
9V
M
3V
ON
B 3V
C
-3V
新教材 新高考
例5.空间某一静电场的电势在x轴上的分布如图所示，x轴上两点B、
C的电场强度在x轴上的分量分别为EBx、ECx.下列说法正确是（AD）
+
A' A
B
C
WBC=FBClBC=qUBC
+
FAB< FBC
UAB< UBC
2.匀强电场中，沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等吗？
WAB=FABlAB=qUAB
E
WBC=FBClBC=qUBC
AB C
FAB= FBC
UAB= UBC
新教材 新高考
例1.如图，真空中平行金属板M、 N之间的距离d为0.04 m，有一2×10-15 kg 的带电粒 子位于M 板旁，粒子的电荷量为8×10-15 C，给两金属板加200 V 直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M 板由静止开始运动到达N 板时的速度。 （3）如果两金属板距离增大为原来的2 倍，其他条件不变，则上述问题（1）（2） 的答案又如何？

高中物理《电势差与电场强度的关系》课件

提示：电场为匀强电场，电场力为恒力F＝qE，方向水平向右，力、位 移方向一致，W＝Fl＝qEd。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
提示
活动2：从功能关系的角度怎么计算图甲中电荷＋q从A运动至B电场力 所做的功？
提示：电场力做功WAB＝EpA－EpB＝qUAB。
01课前自主学习
02课堂探究评价
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
(3)UAB＝Ed的两个重要推论 在匀强电场中由于U＝Ed，则在沿电场线方向上，U∝d，可以得出以 下两个推论。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
推论1：匀强电场中沿任一方向上电势随距离均匀变化，对任一线段AB 的中点C的电势均满足φC＝φA＋2 φB，如图甲所示。
02课堂探究评价
03课后课时作业
二、公式E＝UdAB的意义
1．意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 □01 电势差 与 两点沿 □02 电场 方向距离的比值。
2．另一表述：电场强度在数值上等于沿 □03 电场 方向每单位距离上降
低的电势。
3．电场强度的单位： □04 N/C 或 □05 V/m 。
电势差与电场强度的关系
1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UAB＝Ed，并且能够推导 出这个关系式。
2．知道电场强度的另一种求法：E＝
UAB d
，了解场强的另一个单位“伏
特每米”的意义。
3．会用关系式UAB＝Ed或E＝UdAB进行有关的计算和分析。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业

电势差与电场强度的关系课件


2．电场强度与电势的关系：①电场强度与电势无直 接关系，因为某点电势的值是相对选取的零电势点而言 的，选取的零电势点不同，电势的值也不同，而电场强度 不变．零电势可以人为选取，而电场强度是否为零则由电 场本身决定．学生容易犯的一个错误是把电势高低与电场 强度大小联系起来，误认为电场中某点电势高，电场强度 就大；某点电势低，电场强度就小．②电场强度方向就是 电势降低最快的方向，只有沿电场强度方向，在单位长度 上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强 度的方向，但是，电势降低的方向不一定是电场强度方 向．③电场线与等势面垂直．
题后反思 只要物体做曲线运动，所受到的合外力一定会指向 轨迹的凹侧．电场力做功与电势能的关系：无论正负电 荷，克服电场力做功(电场力做负功)，电势能增加；电场 力做正功，电势能减小．电势与电势能的关系：同一正 电荷，所处电势越高，其电势能越大；同一负电荷，所 处电势越低，其电势能越大．
1．在匀强电场中，沿着任意方向的一条直线上，距 离相等的电势差都相等．如果把某两点间的距离等分为 n 段，则每段两端点的电势差等于原电势差的n1.像这样采用 这种等分间距求电势问题的方法，叫作等分法．
2．匀强电场中各处电场强度相等，由此可得到非常 有用的两个结论：
(1)在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均 匀的．
3．找到直线上与第三点电势相同的第四点，连接第 三点和第四点所得直线为等势线．
4．作出垂直于等势线的直线，并根据电势的降低方 向在新作直线上加上箭头，即为电场线；也可根据 E＝Ud 求解电场强度大小．
拓展三 E、U、φ、W、Ep 物理量间的相互关系
1．对同一个电荷来说，电势越高，电势能越大吗？ 提示：不对．对正电荷来说电势越高，电势能越大； 但对负电荷来说电势越高，电势能越小． 2．对同一个电荷来说，电场力做功越多，电势能的 改变量越大吗？ 提示：正确．电场力做正功，电势能减小且减少的 电势能等于电场力所做的功；电场力做负功，电势能增 加且增加的电势能等于克服电场力所做的功．

电势差及其与电场强度的关系ppt课件


E=5×10³N/C，这与解得的结果有矛盾吗?
(2)若取点B的电势为零，则点 C 的电势为多大?
请解释电势和电势差的区别。
作者编号：43999
新知学习
解：(1)场强的大小＝


=



=
8×10−6
−4×10−8
4×10−2
/ = 5 × 103 /
分析可知负电荷所受的电场力的方向向右，
强大小为E，A、B两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，
它们之间的距离为d，电势差为U，如何借助电场力所做的功W作为“桥
梁”，找出电势差 U 与场强 E 的关系呢？
d
从力的角度得电场力所做的功W= Fd = qEd ，
从能的角度得电场力所做的功W=qU，
A
q
E
B
则A、B两点电势差U与场强大小E的关系U= Ed 。
匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场方向的距离的乘积。
作者编号：43999
新知学习
思考：上面讨论中A、B两点位于同一条电场线上。如果他们
不在一条电场线上，还能得出以上结论吗？请尝试进行论证。
W= qUAB
l
W=qELcosθ=qEd
UAB =Ed
A q
d
d 为沿场强方向的距离，不是两点间距离。
+
A
F
E
UAB=A－B
U？
AB
UBA=B－A
？A
B
？
B
0
在电场中两点间
2.单位：伏特 V
作者编号：43999
UAB=－UBA
新知学习
3.电势差也叫电压
4.电势差是标量，但有正负

电势差与电场强度的关系课件


E=
引入意
义
正负或
方向
F
q
U=
W
q
描述静电力的性质
描述电场能的性质
是矢量,正电荷在该点的受力方
向为 E 的方向
虽有正负,但是标量,正负表示两点
间电势高低
续表
物理
量
比较内容
电场强度 E
(1)对于匀强电场 E=
联系
电势差 U
U
d
(2)U 和 E 是描述电场性质的物理量,大小取决于电场本身,与 F、
q、W 无关
电势差与电场强度的关系
电势差与电场强度的关系
(1)匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方
向的距离的乘积。公式表示为UAB=Ed。
(2)在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿
电场方向距离的比值,公式表示为E=

。也就是说,

电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。
答案:48 V -6 V
-54 V
等分法的应用
【例 3】
如图所示的方框中为一匀强电场,A、B、C三点为电场中的三点,电
势分别为φA=24 V、φB=12 V、φC=-24 V,试用作图法作出该电场的
电场线。
点拨:匀强电场的特点:电场线等距离且平行,不沿电场线的其他
任意直线上电势均匀分布。
解析:
在图示的匀强电场中,沿 AB 方向和 AC 方向电势都是均匀降低
应用 U=Ed 进行定性分析
【例 1】 (多选)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且 AB=BC,
电场中的 A、B、C 三点的电场强度分别为 EA、EB、EC,电势分别为
φA、φB、φC,AB、BC 间的电势差分别为 UAB、UBC,则下列关系中正
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匀强电场与电势差的关系
学习目标：
1、利用已知的匀强电场，分析电势差
2、利用等势面，分析匀强电场的大小和方向
判断正误
课前概念诊查
1.电荷周围存在着电场，其电场线也是真实存在的
2.电场线密集的地方，电场强度大，稀疏的地方，电场强度小
3.空间中，电场线总是从正电荷出发，一定会终止于负电荷
4.电场强度大小处处相等的电场，就是匀强电场
练一练
1、如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、 E、F为正八面体的六个顶点。已知BE中点O的电势 为零，A、B、C三点的电势分别为8V、–2 V、5 V， 则D、E、F两点的电势分别为多少？
总结技巧：
①电势差满足的比例式关系是如何被证明的？
②找电场方向的步骤是怎样的？
③等势面与电场的关系
（1）你能得到什么结论？ （2）观察第二幅图：若已知B 1V ,M 3V ,N 1.1V ,根据你得出的结论
方法，你能求出 A 点的电势吗？若能，写出详细过程，若不能，请说明理 由。
二、利用电势求匀强电场
例2-1：如图所示：A,B,C三点构成的直角三角形，处于匀强电 场中（电场未画出），已知三点的电势，AC=1cm，∠B=30°， 求电场强度E
一、用匀强电分析电势及电势差
例1-1：如图所示：甲、乙、丙、丁四幅图中，A、B、C连接成的线段都 处于大小相同方向不同的匀强电场中，B是AC的中点，
思考：（1）观察甲图：你会比较 A,B,C 三点的电势高低情况吗？并证明U AB U BC
（2）仿照（1），分析乙，丙，丁三幅图，由此你能得到什么规律结论？
4.一个真正想成功的人是勤奋与努力的，而不是躺在床上说大话。 63.志在峰巅的攀登者，不会陶醉在沿途的某个脚印之中。 9.试着把光芒留给别人，不用太在意那些有的没的，你会更快乐。 58.勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。 17.梦想是点燃生命之火的催化剂。 27.时间是化解证明表白一切的最好良方。有些东西往往越辩解越扯不清，就让时间去解决吧。 24.每个牛逼的人，都有一段苦逼的坚持。 67.超乎一切之上的一件事，就是保持青春朝气。 60.梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。 43.小时候觉得父亲不简单，后来觉得自己不简单，再后来觉得孩子不简单。 82.眼中闪烁的泪光，也将化作永不妥协的坚强。 25.走得最远的人常是愿意去做愿意去冒险的人。 91.你热爱生命吗？那幺别浪费时间，由于时间是组成生命的材料。 54.没有风浪，便没有勇敢的弄潮儿；没有荆棘，也没有不屈的开拓者。 12.星星使天空绚烂夺目；知识使人增长才干。 26.把困难举在头上，它就是灭顶石；把困难踩在脚下，它就是垫脚石。 52.希望，只有和勤奋作伴，才能如虎添翼。
5.电场强度为零的点，该点的电势一定为0
6.电势为0的点，该点处电场强度一定为0
7. 沿电场线方向，电势一定是逐渐降低的 8. 电场线一定与等势面垂直
9.电场力做正功，电势能一定增加 10. U=Ed只适用于匀强电场 11.等势面密集的地方，电场强度大，等势面稀疏的地方，电场强度小 12.均匀带电的金属球壳内部，电场处处为0 13.均匀带电的金属球壳内部，电势不为0 14.匀强电场的方向，一定是从电势高的点指向电势低的点 15.电势与试探电荷无关，电势能也与试探电荷无关，都只与源电荷有关 16.负电荷在电场中所受电场力一定沿着电场线的切线方向
例2-2：如下面三幅图所示：A,B,C构成的三角形，处于匀强电场中，已 知A,B,C三点处的电势，请大概画出匀强电场的方向，保留作图痕迹。
例2-3：如图所示：A,B,C,D构成的平行四边形，处在匀强电场中， 已知B,C,D三点处的电势，
（1）求A点的电势大小 （2）试着画出匀强电场的方向，保留作图痕迹
（3）四幅图中，A,C 两点间的电势差U AC 大小一样吗？说明理由，你能得到什么结论？
例1-2：观察下面两幅图，图中A,B,C三点构成等腰三角形，都 处于相同的匀强电场中，
试比较U AB 与U BC 的大小关系？你能总结出什么结论？
如何证明
电势差之比等于线段长度之比？
例1-3：观察两幅图，A,B,M,N构成的平行四边形，处于匀强电场中。 第一幅图为普通的平行四边形，第二幅图为菱形