高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版選修3-1 (39)

1、引入新課引入新課電場(chǎng)電場(chǎng)力的性質(zhì)力的性質(zhì)能的性質(zhì)能的性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)差電勢(shì)差U？電場(chǎng)有哪兩個(gè)方面的性質(zhì)？分別用什么物理量來(lái)描述？電場(chǎng)有哪兩個(gè)方面的性質(zhì)？分別用什么物理量來(lái)描述？一、若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷一、若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷從力的角度：從力的角度：= Fd = qEd 從能的角度從能的角度：= qU 由由 兩式得兩式得: U = Ed E那么電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間是否存在著聯(lián)系呢？但是它們那么電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間是否存在著聯(lián)系呢？但是它們一個(gè)與力有關(guān)一個(gè)與力有關(guān),一個(gè)與能有關(guān)一個(gè)與能有關(guān),這兩方面又有什么聯(lián)系呢這兩方面又有什么聯(lián)系呢？由此可得由此可得,電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)

2、強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積離的乘積,這句話對(duì)嗎？這句話對(duì)嗎？EABABqUWEqdWABEdUAB問(wèn)題二、若不沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷？問(wèn)題二、若不沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷？所以說(shuō)所以說(shuō), ,電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積嗎？沿電場(chǎng)方向的距離的乘積嗎？勻強(qiáng)電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。思考：應(yīng)用這個(gè)公式的注意事項(xiàng)有哪些？思考：應(yīng)用這個(gè)公式的注意事項(xiàng)有哪些？ 只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)；只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)；思考

3、：計(jì)算時(shí)帶符號(hào)嗎？思考：計(jì)算時(shí)帶符號(hào)嗎？ d d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離U = Ed新知應(yīng)用E30OAB1.1.如圖所示如圖所示, ,在場(chǎng)強(qiáng)為在場(chǎng)強(qiáng)為E E4.04.010103 3 N/C N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距有相距5.cm5.cm的的A A、B B兩點(diǎn)兩點(diǎn), ,兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)強(qiáng)度成兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)強(qiáng)度成3030角。則角。則A A、B B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U UABAB為為_。U=EdU=Ed公式的應(yīng)用公式的應(yīng)用思考：思考：U UBABA呢？呢？ 2 2對(duì)于公式對(duì)于公式UabUabEdEd的理解的理解, ,下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( () ) A

4、A此公式適用于計(jì)算任何電場(chǎng)中此公式適用于計(jì)算任何電場(chǎng)中a a、b b兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差電勢(shì)差 B Ba a點(diǎn)與點(diǎn)與b b點(diǎn)的距離越大點(diǎn)的距離越大, ,則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大大 C C公式中的公式中的d d是指是指a a點(diǎn)與點(diǎn)與b b點(diǎn)之間的距離點(diǎn)之間的距離 D D公式中的公式中的d d是是a a、b b兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間的垂直兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間的垂直距離距離D在勻強(qiáng)電場(chǎng)中在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿電場(chǎng)線方向相等距離上兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向相等距離上兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等間電勢(shì)差相等 思考：思考：勻強(qiáng)電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)中, ,相等距離上的電相等距離上的電勢(shì)差勢(shì)差相相等等嗎？嗎？ U = Ed在勻強(qiáng)電場(chǎng)中在

5、勻強(qiáng)電場(chǎng)中, ,兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間兩條平行線段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。的電勢(shì)差相等。E應(yīng)用：應(yīng)用： 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中在勻強(qiáng)電場(chǎng)中, , 一條線上一條線上相等距離相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。AA思考：思考：勻強(qiáng)電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)中, ,不不沿電場(chǎng)線方向相等距沿電場(chǎng)線方向相等距離上兩點(diǎn)間電勢(shì)差離上兩點(diǎn)間電勢(shì)差也也相等嗎相等嗎？等差等勢(shì)面等差等勢(shì)面C3 3、如圖所示、如圖所示, ,A A、B B、C C、D D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。已知一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。已知A A, ,B B, ,C C三點(diǎn)的三點(diǎn)的電勢(shì)分別為電勢(shì)分別為 , ,求求D D點(diǎn)的

6、電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì),3,3,15VVVCBAABDC試畫出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線試畫出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線解：因?yàn)榻猓阂驗(yàn)锳B/CDAB/CD, ,ECDBA所以所以VD9解得解得15V15V-3V-3V3V3V9V9V思考：思考：非勻強(qiáng)電場(chǎng)中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中, ,等差等勢(shì)面之間的等差等勢(shì)面之間的距離相等嗎？距離相等嗎？結(jié)論：等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大結(jié)論：等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大, ,等勢(shì)面疏等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小。處場(chǎng)強(qiáng)小。dEUAB 電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等勢(shì)面的疏密也可以表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等勢(shì)面的疏密也可以表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小應(yīng)用應(yīng)用UEd定性分析非勻強(qiáng)電場(chǎng)定性分析非勻強(qiáng)電場(chǎng) 4.如圖

7、所示如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)面虛線為等勢(shì)面,a50 V,c20 V,則則a、c連線中點(diǎn)連線中點(diǎn)b的電勢(shì)的電勢(shì)b為為()A等于等于35 V B大于大于35 V C小于小于35 V D等于等于15 V 解析解析 從電場(chǎng)線疏密從電場(chǎng)線疏密 EaEbEc C50V20VEdUAB勻強(qiáng)電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)；只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)；d d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng),可做定性判斷?？勺龆ㄐ耘袛?。問(wèn)題問(wèn)題1 1：電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方

8、電勢(shì)是否一定高？：電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)是否一定高？E E大處大處高高 E E大處大處低低E E大處大處不一定高；不一定高；高處高處E E不一定大不一定大 對(duì)比：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系是什么？對(duì)比：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系是什么？問(wèn)題問(wèn)題2 2：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？問(wèn)題問(wèn)題2 2：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？反：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？反之又如何呢？之又如何呢？ （若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)（若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn) ）.O O對(duì)對(duì)O O點(diǎn)：點(diǎn)：E=0E=0, , 0 0 .O O對(duì)對(duì)O O點(diǎn)：點(diǎn)： =0 =0, ,E 0 E 0 E E為零處為

9、零處不一定為零不一定為零, ,為零處為零處E E不一定為零不一定為零 對(duì)比：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系是什么？對(duì)比：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系是什么？無(wú)直接無(wú)直接關(guān)系關(guān)系A(chǔ)BEC問(wèn)題問(wèn)題5 5、沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)的降落有什么特點(diǎn)？沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)的降落有什么特點(diǎn)？場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E E的方向是電勢(shì)降落最快的方向。的方向是電勢(shì)降落最快的方向?；仡櫍弘妱?shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系是什么？回顧：電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系是什么？沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)逐漸降低沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)逐漸降低那那電勢(shì)降低方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度方向嗎？電勢(shì)降低方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度方向嗎？思考題思考題 , ,這個(gè)式子這個(gè)式子dUEEdUABAB由由表示在數(shù)值上等于什么？表示在數(shù)值

10、上等于什么？在在勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)中中, ,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差每單位距離上的電勢(shì)差. . 物理意義：物理意義：場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E E的大小描述沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降落的快慢的大小描述沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降落的快慢2 2某靜電場(chǎng)沿某靜電場(chǎng)沿x方向的電勢(shì)分布如圖所示，則：方向的電勢(shì)分布如圖所示，則：A.A.在在0 0 x1 1之間不存在沿之間不存在沿x方向的電場(chǎng)方向的電場(chǎng)B.B.在在0 0 x1 1之間存在著沿之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)C.C.在在x1 1x2 2之間存在著沿之間存在著沿x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)D.D.在在x1 1x2 2之間存在著沿之間存在著沿x方向的非勻強(qiáng)電場(chǎng)方向的非勻強(qiáng)電場(chǎng)A CUU0Ox1x2xUU0Ox1x2x用用-x-x圖象描述電場(chǎng)圖象描述電場(chǎng)總結(jié)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度有哪些公式？總結(jié)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度有哪些公式？dUE 2rQkE qFE 物理意義物理意義適用范圍適用范圍是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式定義式是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的的決定式?jīng)Q