人教版 (2019)必修第三冊(cè)3 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系優(yōu)秀課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

高中物理新教材特點(diǎn)分析
（一）趣味性強(qiáng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣在新時(shí)代教育制度的改革深化下，學(xué)生對(duì)于物理課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣可以帶動(dòng)學(xué)生不斷地進(jìn)行探究。物理課程教學(xué)引入趣味性較高的新教材內(nèi)容，充實(shí)物理課堂，引入信息技術(shù)，利用多媒體等新時(shí)代信息化的教學(xué)手段，利用更加直觀、動(dòng)態(tài)化的、可觀察的教學(xué)手段，向?qū)W生們展示物理教學(xué)課程當(dāng)中那些抽象的知識(shí)點(diǎn)，不斷地吸引學(xué)生們的好奇心與興趣力，讓學(xué)生在物理課堂上能夠充分感受到物理的魅力所在。（二）實(shí)踐性高，高效落實(shí)理論學(xué)習(xí) 在現(xiàn)代化教育課程的背景之下，新課程改革理念越來越融入生活與學(xué)習(xí)的方方面面，新教材逐步的顯現(xiàn)出強(qiáng)大影響力。（三）靈活性強(qiáng)，助力課程目標(biāo)達(dá)成隨著教育制度體系的改革，通過新時(shí)代新教材內(nèi)容的融入，教師不斷地革新教學(xué)手段，整合線上以及線下的教育資源內(nèi)容，可以為物理課堂增添新的活力與生機(jī)。
3　電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系
第十章　靜電場中的能量
1.知道電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式，了解其適用條件.2.會(huì)用關(guān)系式U＝Ed處理勻強(qiáng)電場問題.3.知道電場強(qiáng)度的另一種求法，理解電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位 “伏(特)每米”的意義.
SHULIJIAOCAI　 HANGSHIJICHU
一、勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系1.勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于與這兩點(diǎn) 的距離的乘積.2.公式：UAB＝ .
二、公式E＝的意義1.意義：在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)之間的與這兩點(diǎn) 之比.2.電場強(qiáng)度的另一種表述：電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿方向________上降低的電勢(shì).3.電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位：由E＝可導(dǎo)出電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位，即，符號(hào)為 .1 V/m＝1 N/C.
1.判斷下列說法的正誤.(1)公式UAB＝Ed適用于計(jì)算任何電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.(　　)(2)根據(jù)公式UAB＝Ed，在勻強(qiáng)電場中A點(diǎn)和B點(diǎn)間的距離越大，則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大.(　　)(3)在勻強(qiáng)電場中，沿電場線方向，相同距離上降低的電勢(shì)必相等.(　　)(4)由公式E＝得，電場強(qiáng)度E與電勢(shì)差U成正比，與兩點(diǎn)間距離d成反比.(　　)
2.如圖1所示，在場強(qiáng)為E＝1.0×102 V/m的勻強(qiáng)電場中，有相距d＝2.0×10－2 m的A、B兩點(diǎn)，A、B連線與電場方向的夾角為60°，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 V.
解析　U＝Edcs 60°＝1.0×102×2.0×10－2× V＝1.0 V.
TANJIUZHONGDIAN　 TISHENGSUYANG
一、勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系
公式E＝對(duì)任何電場都適用嗎？式中d指的是兩點(diǎn)間的距離嗎？
答案　公式E＝只適用于勻強(qiáng)電場，公式中的d指的是兩點(diǎn)沿電場方向的距離，而不是兩點(diǎn)間的距離.
1.公式E＝及UAB＝Ed的適用條件都是勻強(qiáng)電場.2.由E＝可知，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向單位距離上降低的電勢(shì).式中d不是兩點(diǎn)間的距離，而是沿電場方向的距離.3.電場中電場強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向.
例1　(2021·福建漳州市高二期末)如圖2，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，AB間距離L＝4 m，與水平方向夾角為60°，A、B間電勢(shì)差UAB＝16 V，求：
解析　A、B兩點(diǎn)沿電場線方向的距離為d＝Lcs 60°＝2 m則電場強(qiáng)度為E＝解得E＝8 V/m
(1)電場強(qiáng)度E的大小；
(2)電荷量q＝－2×10－7 C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力所做的功.
解析　依題意得WAB＝qUAB解得WAB＝－3.2×10－6 J.
答案　－3.2×10－6 J
例2　如圖3所示，P、Q兩金屬板間的電勢(shì)差為50 V，板間存在勻強(qiáng)電場，方向水平向左，板間的距離d＝10 cm，其中Q板接地，兩板間的A點(diǎn)距P板4 cm.
答案?。?0 V?。?0 V
(1)求P板及A點(diǎn)的電勢(shì).
解析　板間場強(qiáng)方向水平向左，可知Q板電勢(shì)最高.Q板接地，則電勢(shì)φQ＝0，板間各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)值.
Q、A間電勢(shì)差UQA＝Ed′＝5×102×(10－4)×10－2 V＝30 V所以A點(diǎn)電勢(shì)φA＝－30 V，同理可求得P板電勢(shì)φP＝UPQ＝－50 V
(2)保持兩板間的電勢(shì)差不變，而將Q板向左平移5 cm，則A點(diǎn)的電勢(shì)將變?yōu)槎嗌伲?br/>Q、A間電勢(shì)差UQA′＝E′d ＝1.0×103×1.0×10－2 V＝10 V所以A點(diǎn)電勢(shì)φA′＝－10 V.
解析　當(dāng)Q板向左平移5 cm時(shí)，兩板間距離d ″＝(10－5) cm＝5 cmQ板與A點(diǎn)間距離變?yōu)閐 ＝(10－4) cm－5 cm＝1 cm
1.電勢(shì)差的三種求解方法(1)應(yīng)用定義式UAB＝φA－φB來求解.(2)應(yīng)用關(guān)系式UAB＝來求解.(3)應(yīng)用關(guān)系式UAB＝Ed(勻強(qiáng)電場)來求解.2.在應(yīng)用關(guān)系式UAB＝Ed時(shí)可簡化為U＝Ed，即只把電勢(shì)差大小、場強(qiáng)大小通過公式聯(lián)系起來，電勢(shì)差的正負(fù)、電場強(qiáng)度的方向可根據(jù)題意另作判斷.
針對(duì)訓(xùn)練1　(2021·青海西寧市高二期末)帶有等量異種電荷，相距10 cm的平行板A和B之間有一勻強(qiáng)電場，如圖4，電場強(qiáng)度E＝2×104 V/m，方向向下.電場中C點(diǎn)距B板為3 cm，D點(diǎn)距A板為2 cm.下列說法正確的是A.UCD＝1 000 VB.讓B板接地，則C點(diǎn)的電勢(shì)φC＝600 VC.讓A板接地，則D點(diǎn)的電勢(shì)φD＝400 VD.將一個(gè)電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)靜電力做的功，與將電子先從C點(diǎn)移到P點(diǎn)再移到D點(diǎn)靜電力做的功數(shù)值不同
解析　CD兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UCD＝－EdCD＝－2×104×(0.1－0.02－0.03) V＝－1 000 V，故A錯(cuò)誤；
讓B板接地，B板電勢(shì)為零，則C點(diǎn)電勢(shì)φC＝EdCB＝2×104×3×10－2 V＝600 V，故B正確；讓A板接地，A板電勢(shì)為零，則D點(diǎn)電勢(shì)φD＝－EdDA＝－400 V，故C錯(cuò)誤；將一個(gè)電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)靜電力做的功，與將電子先從C點(diǎn)移到P點(diǎn)再移到D點(diǎn)靜電力做的功在數(shù)值相同，故D錯(cuò)誤.
二、利用E＝定性分析非勻強(qiáng)電場
U＝Ed只適用于勻強(qiáng)電場的定量計(jì)算，在非勻強(qiáng)電場中，不能進(jìn)行定量計(jì)算，但可以定性地分析有關(guān)問題.(1)在非勻強(qiáng)電場中，U＝Ed中的E可理解為距離為d的兩點(diǎn)間電場強(qiáng)度的平均值.(2)當(dāng)電勢(shì)差U一定時(shí)，場強(qiáng)E越大，則沿場強(qiáng)方向的距離d越小，即場強(qiáng)越大，等差等勢(shì)面越密.(3)非等勢(shì)面上距離相等的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差：E越大，U越大；E越小，U越小.
例3　(1)某一電場的電場線和等勢(shì)面如圖5甲所示，已知φa＝5 V，φc＝3 V，ab＝bc，則A.φb＝4 V B.φb＞4 VC.φb＜4 V D.上述情況都有可能
(2)若電場線和等勢(shì)面如圖乙所示，其他條件不變，則答案為A.φb＝4 V B.φb＞4 VC.φb＜4 V D.上述情況都有可能
解析　由于題圖乙是非勻強(qiáng)電場，不能根據(jù)U＝Ed進(jìn)行定量計(jì)算，只能進(jìn)行定性分析，由電場線的疏密可知ab和bc間電場強(qiáng)度的平均值Eab＞Ebc，所以Uab＞Ubc，即φa－φb＞φb－φc，得到φb＜＝4 V，C正確.
解析　根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可知，EA＞EB＞EC，又AB＝BC，由U＝Ed可以判斷UAB＞UBC，所以φB＜6 V，故選B.
針對(duì)訓(xùn)練2　(2021·臨潁縣南街高級(jí)中學(xué)高二期末)如圖6所示，三個(gè)同心圓是一個(gè)點(diǎn)電荷周圍的三個(gè)等勢(shì)面，已知這三個(gè)圓的半徑成等差數(shù)列.A、B、C分別是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)，且這三點(diǎn)在同一條電場線上.A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)依次為φA＝10 V和φC＝2 V，則B點(diǎn)的電勢(shì)A.一定等于6 V B.一定低于6 VC.一定高于6 V D.無法確定
KE SHI DUI DIAN LIAN
考點(diǎn)一　公式UAB＝Ed或E＝的理解及簡單應(yīng)用1.(多選)下列說法正確的是A.由公式E＝得，電場強(qiáng)度E與電勢(shì)差UAB成正比，與兩點(diǎn)間距離d成反比B.由公式E＝得，在勻強(qiáng)電場中沿電場線方向上兩點(diǎn)間距離越大，電場強(qiáng)度就越小C.在勻強(qiáng)電場中，任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積D.公式E＝只適用于勻強(qiáng)電場
2.如圖1所示是勻強(qiáng)電場中的一組等勢(shì)面，每兩個(gè)相鄰等勢(shì)面間的距離都是25 cm，由此可確定此電場的電場強(qiáng)度的方向及大小為A.豎直向下，E＝0.4 V/mB.水平向右，E＝0.4 V/mC.水平向左，E＝40 V/mD.水平向右，E＝40 V/m
解析　電場線與等勢(shì)面垂直且沿電場線方向電勢(shì)降低，故場強(qiáng)方向水平向右，場強(qiáng)大小E＝
3.如圖2所示，沿x軸正方向場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，有一動(dòng)點(diǎn)從A點(diǎn)開始以O(shè)為圓心，r＝OA為半徑逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，O與圓周上的A點(diǎn)的連線OA與x軸正方向(E方向)成θ角(θ< )，則此圓周上各點(diǎn)與A點(diǎn)間最大的電勢(shì)差為A.U＝Er B.U＝Er(sin θ＋1)C.U＝Er(cs θ＋1) D.U＝2Er
解析　由U＝Ed知，此圓周上各點(diǎn)與A點(diǎn)間電勢(shì)差最大的點(diǎn)應(yīng)是沿場強(qiáng)方向與A點(diǎn)相距最遠(yuǎn)的點(diǎn)，dmax＝r＋rcs θ，所以Umax＝Er(cs θ＋1)，C項(xiàng)正確.
4.(2020·陜西咸陽實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考)空氣中的負(fù)離子對(duì)人的健康極為有益，人工產(chǎn)生負(fù)離子的最常見方法是電暈放電法.如圖3所示，在一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電，電壓達(dá)5 000 V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生負(fù)氧離子(負(fù)氧離子為－1價(jià)離子)，使空氣清新化.針狀負(fù)極與環(huán)形正極間距為5 mm，且視為勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，電場對(duì)負(fù)氧離子的作用力大小為F，則A.E＝103 N/C，F(xiàn)＝1.6×10－16 NB.E＝106 N/C，F(xiàn)＝1.6×10－16 NC.E＝103 N/C，F(xiàn)＝1.6×10－13 ND.E＝106 N/C，F(xiàn)＝1.6×10－13 N
解析　針狀負(fù)極與環(huán)形正極間的電場為勻強(qiáng)電場，
負(fù)氧離子受力F＝qE＝1.6×10－19×106 N＝1.6×10－13 N，故選D.
5.如圖4所示，在電場強(qiáng)度E＝2×103 V/m的勻強(qiáng)電場中有三點(diǎn)A、M和B，AM＝4 cm，MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM邊平行于電場線，把一電荷量q＝2×10－9 C的正電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，再從M點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，靜電力做功為A.1.6×10－7 J B.1.2×10－7 JC.－1.6×10－7 J D.－1.2×10－7 J
解析　B、M在同一等勢(shì)面上，正電荷由B點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)靜電力不做功.由M點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)靜電力做功為WMA＝－WAM＝－qUAM＝－qE· ＝－2×10－9×2×103×4×10－2 J＝－1.6×10－7 J，即靜電力做功為－1.6×10－7 J，故選C.
考點(diǎn)二　用U＝Ed定性分析非勻強(qiáng)電場6.如圖5所示的同心圓是電場中的一簇等差等勢(shì)線，一個(gè)電子只在靜電力作用下沿著直線由A→C運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來越小，B為線段AC的中點(diǎn)，則下列說法正確的是A.電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的靜電力越來越小B.電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的電勢(shì)能越來越大C.電勢(shì)差UAB＝UBCD.電勢(shì)φAφC，電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的靜電力越來越大，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；根據(jù)電子只在靜電力作用下沿著直線由A→C運(yùn)動(dòng)時(shí)的
速度越來越小，可知電子具有的電勢(shì)能越來越大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)U＝Ed，由于電場為非勻強(qiáng)電場，平均電場強(qiáng)度EAB

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