高中物理 第1章 电势差与电场强度的关系课件 新人教版选修31.ppt

6电势差与电场强度的关系 精彩回眸 2 在静电场中 将一电子由a点移到b点 电场力做功5ev 则下列结论错误的是 a 电场强度的方向一定是由b到ab a b两点间的电压是5vc 电子的电势能减少了5evd 因零电势点未确定 故不能确定a b两点的电势 答案 a 一 电势差与电场强度的关系式如图1 6 1 在匀强电场中 电荷q从a点移动到b点 1 静电力做功wab与uab的关系为 wab 新知梳理 quab 2 由f qe wab fd 3 对比两种计算结果 得uab 4 公式uab ed的适用条件是 e是 d是沿 方向的距离 qed ed 匀强电场 电场强度 二 从电势差的角度理解电场强度1 由公式uab ed 得e 2 公式适用于 电场强度的计算 3 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 方向距离的比值 4 电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的 匀强电场 电场强度 电势 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 但是电场强度与电势差有一定的关系 如何理解匀强电场中电势差和电场强度的关系 对三个电场强度公式的理解与认识 答案 bc 例1 关于匀强电场中的场强和电势差的关系 下列说法正确的是 a 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积b 沿电场线方向 任何相同距离上电势降落必定相等c 电势降低的方向必是场强方向d 在相同距离的两点上 电势差大的其场强也大 匀强电场中电场强度与电势差的关系 答案 b 如图1 6 4所示 在xoy平面内有一个以o为圆心 半径r 0 1m的圆 p为圆周上的一点 o p两点连线与x轴正方向的夹角为 若空间存在沿y轴负方向的匀强电场 场强大小e 100v m 则o p两点的电势差可表示为 a uop 10sin v b uop 10sin v c uop 10cos v d uop 10cos v 答案 a 解释 在匀强电场中 uop e rsin 10sin v 故a对 例2 如图1 6 5所示 a b c是一条电场线上的三个点 电场线的方向由a至c a b间的距离等于b c间的距离 用 a b c和ea eb ec分别表示a b c三点的电势和电场强度 可以断定 a ea eb ecb a b cc a b b cd ea eb ec 解析 由 沿着电场线的方向 电势越来越低 知 a b c 断定选项b对 因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线 故选项c d不能断定正确 这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线 故选项a不能断定正确 正确答案为选项b 答案 b反思领悟 1 电场强度的大小看电场线的疏密 密处大疏处小 2 等差等势面密 疏 的地方 电场线也密 疏 电场强度就大 小 3 匀强电场中的等差等势面分布均匀 电场强度处处相同 点电荷的电场中的等差等势面在离点电荷近处密 电场强度大 如图1 6 6所示 实线为电场线 虚线为等势面 a 50v c 20v 则a c连线中点b的电势 b为 a 等于35vb 大于35vc 小于35vd 等于15v 答案 c 例3 如图1 6 7所示的电场 等势面是一簇互相平行的竖直平面 间距均为d 各面电势已在图中标出 现有一质量为m的带电小球以速度v0与水平方向成45 角斜向上射入电场 要使小球做直线运动 求 1 小球应带何种电荷 电荷量是多少 2 在入射方向上小球最大位移是多少 电场足够大 反思领悟 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 如图1 6 8所示 相距10mm的两等势面aa bb 其间有一静止的油滴p 已知它所受的重力是1 6 10 14n 所带的电荷量是3 2 10 19c 则下面判断正确的是 a a b uab 100vb a b uab 750vc a b uba 500vd a b uba 1000v 答案 c 匀强电场中等分法的应用在匀强电场中 若已知三个点的电势 可先用线段连接电势差最大的两点 再根据第三点的电势 把线段等分为几段 在线段上找出与第三点电势相等的等分点 连接该等分点与第三点的直线则为匀强电场的一条等势线 作该等势线的垂线 此垂线即是匀强电场的一条电场线 这里称这种处理匀强电场问题的方法叫做等分法 等分法确定匀强电场的场强方向 创新拓展 例4 如图1 6 9所示 a b c是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点 已知a