高中物理选修电势差与能量的关系课件.ppt

第一章静电场,电势差与电场强度的关系,第六节,电势差：,1、定义：,电场中两点间的电势的差值。,2、表达式：,下标的先后不同代表不同的意思,电势差可以正值也可以负值,电势差：,【例题】如图所示的电场中，把点电荷q=+210-11C由A点移动到B点，电场力所作的功WAB=4 10-11J。,求：（1）A、B两点间的电势差UAB等于多少？,（2）B、A两点间的电势差UBA等于多少？,电场的两大性质：,力的性质：,能的性质：,由电场强度描述,可用电场线形象表示,由电势、电势差描述,可用等势面形象表示,电势差与电场强度的关系,一、电势与电场强度的关系,问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？,E大处一定高,E大处一定低,E大处不一定高；高处E不一定大,问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？,（若规定无穷远处为零电势点 ）,对O点：E=0， 0,.O,对O点： =0，E 0,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,二、电势差与电场强度的关系,若用d表示A、B沿场强方向上的距离,，则：,说明：,只适用于匀强电场,d：沿场强方向的距离,答：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.,E的单位为V/m,（1 V/m=1 N/C ）,证明1V/m=1N/C,- = - = - = -,1伏,1米,U=W/q,1焦/库,1米,W=FS,1牛米,1库米,1牛,1库,解：,根据 ，得：,探讨？,上图为点电荷周围等势面的分布，人们习惯让两个相邻的等势面间电势差相等，同学们想想为什么间距不相等？,若AB=BC，请同学们思考一 下AB和BC的电势差谁较大？,三、电场强度的物理意义：,(1)场强E的方向是电势降落最快的方向。,(2)场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢。,(3)在匀强电场中，在一条直线上，相等距离二点间的电势差相等。,课堂练习：,1、在电场强度为600 N/C的匀强电场中，A、B两点相距5 cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是_ V。若A、B两点连线与电场方向成60角时， 则A、B两点的电势差是_V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是_V。,30,15,0,有关于计算场强的三个公式,（适用于任何电场）,（只适用于点电荷）,（只适用于匀强电场）,电势差与电场强度的关系,一、电势与电场强度的关系,E大处不一定高；高处E也不一定大,无直接关系,E为零处不一定为零，为零处E不一定为零,二、电势差与电场强度的关系,说明：,只适用于匀强电场,d：沿场强方向的距离,OVER,1、如图所示，平行金属板A与B相距5cm，电源电压为10v，则与A板相距1cm的C点的场强为( ) A.1000Vm B.500Vm C.250Vm D.200Vm,答案:D,2、在上题中，如果A板接地，则C点的电势为( ) A.2V B.-2V C.8V D.-8V,答案:B,3、如图，两块平行正对的金属板MN分别与电源相连，N板接地.在两板中的P点固定一正检验电荷.现保持M板不动，将N板向下平行移动，则在N板下移过程中，正检验电荷在P点的电势能变化情况是( ) A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定,答案:B,如果保持N 板不动，将M板向下平行移动呢？,4、如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示比较A、B两点电势的高低和场强大小可知( ) A.AB B.AEB D.EAEB,答案:BC,答案:7.5103；-3.8410-16；增加,5、如图所示，a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37角，两点间的电势差Uab=2.4103V，则匀强电场的场强大小为E=_V/m，把电子从a点移到b点电场力做功W=_J，电子的电势能将_(填“增大”、“减少”或“不变”),解:因B、C为同一等势面上的两点，所以小球从B运动到C点的过程中，电场力做功为零，由动能定理得,小球从A运动到C的过程中，由动能定理得,7、匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，如图所示，场强方向平行于纸面.具有初速度的电子在电场力作用下从B到A动能减少E0，质子在电场力作用下从C到A动能增加E0，求匀强电场的场强.,解:根据动能定理得电子从B到A过程中,质子从C到A过程中,由可知B、C两点电势相等且大于A点电势.即B=CA,方向垂直BC，并指向A,