2020春新教材高中物理第2章电势能与电势差第3节电势差与电场强度的关系课件鲁科版必修第三册.pptx

第3节电势差与电场强度的关系,知识点一电势差与静电力做功,观图助学,(1)身高与站的位置有关吗？(2)思考讨论：电势差的值与零电势点的位置有关吗？,1.在物理学中，电场中两点间电势的差值称为电势差，也叫电压。2.公式：电场中A点的电势为A，B点的电势为B，则UAB_，UBA_，可见UAB_。3.电势差是_，UAB为正值，A点的电势比B点的电势高；UAB为负值，A点的电势比B点的电势_。,AB,5.在研究原子和原子核时，常用电子伏特做能量单位，_。,BA,UBA,标量,低,qUAB,1eV1.61019J,思考判断,知识点二匀强电场中电场强度与电势差的关系观图助学,每个台阶一样高，所以100.2m2m，就是两人所在位置的高度差。在匀强电场中能否用电场强度乘以距离得到两点间的电势差？,1.匀强电场中电场强度与电势差的关系_。,2.物理意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_与这两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向_上降低的电势。3.场强的另一个单位：伏特每米，符号_，1N/C1V/m。4.UABEd，其物理意义：匀强电场中两点间的电势差等于_与这两点_的乘积。,电势差,每单位距离,V/m,电场强度,沿电场方向的距离,思考判断,核心要点,电势差与静电力做功,观察探究电场中A、B、C、D四点的电势如图所示。,(1)A、C及A、B间的电势差为多少？哪个较大？(2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势为多少？A、C及A、B间的电势差为多少？,探究归纳1.关于电势差的三点说明,(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关。(2)求电势差时，必须明确所要求的是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA。(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正、负表示电场中两点间的电势的高低。若UAB0则AB，若UAB0则AB。,(4)公式WABqUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的电势差，WAB仅是静电力做的功，式中各量均有正、负，计算中W与U的角标要对应，即WABqUAB，WBAqUBA。(5)不管电场是否是匀强电场，静电力是否是恒力，都可以利用WABqUAB来计算静电力做的功。,试题案例例1在电场中把2.0109C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5107J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功4.0107J。(1)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？(2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？(3)把1.5109C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？(4)根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置。,解析(1)正电荷从A到B，静电力做正功，A点电势比B点电势高。正电荷从B到C，静电力做负功，C点电势比B点电势高，但由B到C克服静电力做功较多，所以C点电势最高，B点电势最低。,(3)负电荷由A到C，静电力做功WACqUAC1.875107J。(4)电场分布示意图和A、B、C三点可能的位置如图所示。,电场分布示意图,答案见解析,针对训练1如图所示是一匀强电场，已知场强E2102N/C，现让一个电荷量为q4108C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离l30cm。试求：,(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M、N两点间的电势差。,解析(1)负电荷在该电场中所受静电力F为恒力，方向向左，因此从M点移到N点，电荷克服静电力做功，电势能增加，增加的电势能Ep等于电荷克服静电力做的功W。电荷克服静电力做功为WqEl410821020.3J2.4106J，故电势能增加了2.4106J。(2)M、N两点间的电势差为UMNEd21020.3V60V，即M、N两点间的电势差为60V。答案(1)电势能增加了2.4106J(2)60V,观察探究,如图所示，B、C、D三点处在同一等势面上，沿AB、AC、AD电势是升高还是降低？哪个方向电势降低最快？答案沿AB、AC、AD三个方向电势都降低，且电势下降的值相等。但AC沿电场线方向，距离最短，单位长度上电势下降最大，即电势降低最快。,核心要点,匀强电场中电场强度与电势差的关系,探究归纳匀强电场中电场强度和电势差的关系,试题案例例2平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V。试问：,(1)两板间的电场强度是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差为多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？,(2)P1P2沿电场方向的距离为d125cm(0.50.5)cm4cm根据公式U12Ed1212004102V48V。(3)由公式U1B1BEd1B12004.5102V54V，得154V。同理U2B2BEd2B12000.5102V6V，得26V。答案(1)1200V/m(2)