物理人教選修31課件第一章第7講電勢差與電場強度的關(guān)系

1、第一章靜電場,第7講電勢差與電場強度的關(guān)系,1.理解在勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系：UABEd，并了解 其適用條件. 2.會用UABEd或E 解決有關(guān)問題,目標定位,二、從電勢差的角度理解電場強度,三、等分法確定等勢點,欄目索引,一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系,對點檢測 自查自糾,一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系,知識梳理,1.關(guān)系式：UAB . 2.物理意義：勻強電場中兩點間的電勢差等于 與這兩點_ 的乘積. 3.適用條件： 電場.,Ed,電場強度,沿電,場線方向的距離,勻強,答案,【深度思考】,如圖1所示，在電場強度為E的勻強電場中，A、B之間的距離為L，若A、B兩點連線與場

2、強方向成角，則A、B兩點間的電勢差U為多少？,圖1,答案UELcos .,答案,典例精析,例1如圖2所示，在xOy平面內(nèi)有一個以O(shè)為圓心、半徑R0.1 m的圓，P為圓周上的一點，O、P兩點連線與x軸正方向的夾角為.若空間存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小E100 V/m，則O、P兩點的電勢差可表示為(),圖2,A.UOP10sin (V) B.UOP10sin (V) C.UOP10cos (V) D.UOP10cos (V),解析在勻強電場中，UOPERsin 10sin (V)，故A對.,A,解析答案,總結(jié)提升,總結(jié)提升,UABEd中的d為A、B兩點沿電場方向的距離.,返回,例2如圖3所

3、示，實線為電場線，虛線為等勢面，a50 V，c20 V，則a、c連線中點b的電勢b為() A.等于35 V B.大于35 V C.小于35 V D.等于15 V,圖3,解析從電場線疏密可以看出EaEbEc，由公式UABEd可以判斷UabUbc，所以b 35 V.,C,解析答案,總結(jié)提升,返回,總結(jié)提升,UABEd只適用于勻強電場的定量計算，在非勻強電場中，不能進行定量計算，但可以定性地分析有關(guān)問題. (1)如圖3中電場線分布可知，ab段上任一點的場強都大于bc段上任一點的場強，由UEd知，UabUbc. (2)在同一幅等勢面圖中，若相鄰等勢面間的電勢差取一定值，相鄰等勢面間的間距越小(等勢面越

4、密)，場強E 就越大.,知識梳理,二、從電勢差的角度理解電場強度,1.公式：E . 2.(1)意義：在 電場中，電場強度的大小等于兩點間的 與兩點沿 方向距離的比值. (2)適用條件： 電場. (3)單位：伏特每米，符號V/m.,勻強,電勢差,電場強度,勻強,答案,【深度思考】,V/m和N/C都是電場強度的單位，它們之間如何換算呢？,答案,典例精析,例3如圖4所示，A、B是勻強電場中相距4 cm的兩點，其連線與電場方向成60角，兩點間的電勢差為200 V，則電場強度大小為(),圖4,A.8 V/mB.50 V/m C.5103 V/mD.1104 V/m,解析由電勢差和電場強度的關(guān)系UEd，得

5、E 1104 V/m，D正確.,D,返回,解析答案,總結(jié)提升,返回,總結(jié)提升,關(guān)于場強E的幾個表達式的比較,三、等分法確定等勢點,典例精析,例4如圖5所示，虛線方框內(nèi)有一勻強電場，A、B、C為該電場中的三點，已知：A12 V，B6 V，C6 V，試在該虛線框內(nèi)作出該電場的示意圖(畫出幾條電場線)，并要求保留作圖時所用的輔助線.,圖5,返回,解析答案,總結(jié)提升,解析要畫電場線，先找等勢面(線). 因為UAC18 V、UAB6 V， 3，將線段AC等分成 三份，即使AHHFFC，則H6 V，F(xiàn)0 V，故B、 H等電勢.連接BH即為等勢線，由電場線與等勢面(線)垂直且由高電勢指向低電勢，可畫出電場線

6、如圖所示.,答案見解析圖,總結(jié)提升,總結(jié)提升,返回,(1)在勻強電場中，沿任意一個方向，電勢降落都是均勻的，故在同一直線上相同間距的兩點間電勢差相等，如圖6甲ABBC，則UABUBC. (2)在勻強電場中，相互平行且相等的線段兩點間的電勢差相等.如圖乙AB綊CD，則UABUCD.,圖6,(3)確定電場方向的方法：先由等分法確定電勢相等的點，畫出等勢面(線)，然后根據(jù)電場線與等勢面(線)垂直畫出電場線，且電場線的方向由電勢高的等勢面(線)指向電勢低的等勢面(線).,對點檢測 自查自糾,1,2,3,4,1.(公式UABEd和E 的理解與應(yīng)用)對公式E 的理解，下列說法正確的是() A.此公式適用于

7、計算任何電場中A、B兩點間的電勢差 B.A點和B點間距離越大，則這兩點的電勢差越大 C.公式中d是指A點和B點之間的距離 D.公式中的d是A、B兩個等勢面間的垂直距離,解析公式E 只適用于勻強電場，A錯，,公式中的d是A、B兩個等勢面間的垂直距離，A點和B點間距離大，等勢面間的垂直距離不一定大，故B、C錯，D正確.,D,解析答案,1,2,3,4,2.(公式UABEd和E 的理解與應(yīng)用)平行的帶電金屬板A、B間是勻強電場，如圖7所示，兩板間距離是5 cm，兩板間的電壓是60 V.,圖7,(1)兩板間的場強是_；,1.2103 V/m,解析答案,1,2,3,4,(2)電場中有P1和P2兩點，P1點

8、離A板0.5 cm，P2點離B板也是0.5 cm，P1和P2兩點間的電勢差U12_.,解析P1、P2兩點間沿場強方向的距離：d4 cm. 所以U12Ed1.21034102 V48 V.,48 V,解析答案,1,2,3,4,3.(應(yīng)用UABEd或E 定性分析非勻強電場)如圖8所示，三個同心圓是一個點電荷周圍的三個等勢面，已知這三個圓的半徑成等差數(shù)列.A、B、C分別是這三個等勢面上的點，且這三點在同一條電場線上.A、C兩點的電勢依次為A10 V和C2 V，則B點的電勢是() A.一定等于6 V B.一定低于6 V C.一定高于6 V D.無法確定,圖8,解析從等勢面的疏密可以看出EAEBEC，又ABBC由公式UABEd可以判斷UABUBC，所以B6 V.,B,解析答案,1,2,3,4,返回,4.(用等分法畫電場線)如圖9所示，A、B、C是勻強電場中等腰直角三角形的三個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為A15 V，B3 V，C3 V，試確定場強的方向，并畫出電場線.,圖9,解析答案,1,2,3,4,返回,解析根據(jù)A、B、C三點電勢的特點，在AC連線上取M、 N兩點，使AMMNNC，如圖所示，