人教版物理選修31靜電場16電勢差與電場強度的關(guān)系

1、學科教師輔導(dǎo)講義 年 級： 高二 輔導(dǎo)科目： 物理 課時數(shù)：課 題電勢差與電場強度的關(guān)系教學目的1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed,并能推導(dǎo)出這個關(guān)系式。2、會用關(guān)系式U=Ed進行計算教學內(nèi)容一、課前提問1、電勢差與電勢的關(guān)系：2、靜電力做功與電勢差的關(guān)系：二、知識點講解（一）電勢與電場強度的關(guān)系問題1：電場強度大的地方電勢是否一定高？反之又如何呢？ E大處一定高 E大處一定低 E大處不一定高；高處E不一定大 問題2：電場強度為零的點電勢一定為零嗎？反之又如何呢？（若規(guī)定無窮遠處為零電勢點 ） 對O點：E=0， 0 對O點： =0，E 0 E為零處不一定為零，為零處E不一定為零

2、【結(jié)論】電勢與電場強度無直接關(guān)系 （二）電勢差與電場強度的關(guān)系 以勻強電場為例: (1)WAB=Fd=EqdWAB=UABqU = Ed 或E = U/d在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離 的乘積。在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差 (2)WAc=FLcos=EqLcosWAc=UAcqUAc = ELcos= Ed在勻強電場中，A.C兩點連線L與場強方向成角時U = ELcos= Ed注：U = Ed 和E = U/d的適用條件是：（1）勻強電場（2）d是沿場強方向的兩點間的距離。三、課堂練習一、選擇題1下述關(guān)于勻強電場的結(jié)論錯誤的是 A

3、公式EFq也適用于勻強電場B根據(jù)UEd可知，任意兩點的電勢差與這兩點的距離成正比C勻強電場的場強值等于沿場強方向每單位長度上的電勢差值D勻強電場的場強方向總是跟電荷所受電場力的方向一致2關(guān)于靜電場的說法中正確的是 A在勻強電場中，任意兩點間的電勢差與這兩點間的距離成正比B在勻強電場中，電勢降低的方向就是場強的方向C電荷在等勢面上移動時不受電場力D若電場力對電荷作正功，電荷的電勢能一定減小，而動能不一定增加3圖1所示，在場強為E的勻強電場中有A、B兩點，AB連線長L，與電場線夾角為則AB兩點的電勢差為 A零 BEL CELsin DELcos4圖2所示的勻強電場場強為103N/C，abdc4cm

4、，bcad3cm則下述計算結(jié)果正確的是 Aab之間的電勢差為40VBac之間的電勢差為50VC將q5×10-3C的點電荷沿矩形路徑abcd移動一周，電場力做功為零D將q5×10-3C的點電荷沿abc或adc從a移動到c，電場力做功都是0.25J5在水平放置的平行金屬板之間有一個帶電液滴，恰巧靜止，液滴所帶電量為3.2×10-19C，重量為1.6×10-14N，若板間距為10mm，則兩板間的電壓為 A.500V B.1000V C.1500V D.2019V6平行金屬板水平放置，板間距為0.6cm，兩板接上6kV電壓，板間有一個帶電液滴質(zhì)量為4.8

5、5;10-10g，處于靜止狀態(tài)，則油滴上有元電荷數(shù)目是 A.3×106 B.30 C.10 D.3×1047如圖3所示，在場強為E的勻強電場中，取某點O為圓心，以 r為半徑做一圓，在圓心O點固定一電量為Q的點電荷（設(shè)Q的電場不影響勻強電場E的分布）當把一檢驗電荷q放在d點處恰好平衡，則 A勻強電場場強為kQr2，方向沿ab方向B勻強電場場強為kQr2，方向沿cd方向C當電荷q放在b點時，它受到的電場力大小為2EqD將電荷q由b點沿圓周移動到a點，電場力不做功8如圖4，絕緣桿長L，兩端分別帶有等量異號電荷，電量值為Q，處在場強為E的勻強電場中，桿與電場線夾角60°，

6、若使桿沿順時針轉(zhuǎn)過60°（以桿上某一點為圓心轉(zhuǎn)動），則下述正確的是 A電場力不作功，兩電荷電勢能不變B電場力作的總功為QEL/2，兩電荷的電勢能減小C電場力作的總功為QEL/2，兩電荷的電勢能增加D電場力做總功大小跟轉(zhuǎn)軸位置無關(guān)9在勻強電場中，將一個帶電量為q，質(zhì)量為m的小球由靜止釋放，帶電小球的軌跡為一直線，該直線與豎直方向夾角為，如圖5所示，那么勻強電場的場強大小為 A最大值是mgtgqB最小值是mgsinqC唯一值是mgtgqD同一方向上，可有不同的值二、填空題10如圖6所示的勻強電場E103NC，矩形abcd的ab邊與電場線平行，且ab3cm，bc2cm，將點電荷q5

7、5;10-8C沿矩形abcd移動一周，電場力做功_，ab兩點的電勢差為_，bc兩點的電勢差為_11如圖7，A、B兩點相距0.1m，60°，勻強電場場強E100Vm，則A、B間電勢差UAB_V12如圖8，兩平行金屬板間電場是勻強電場，場強大小為1.0×104Vm，A、B兩板相距1cm，C點與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢差UAC_V；將帶電量為1.0×10-12C的點電荷置于C點，其電勢能為_J13一質(zhì)量為m的帶電小球，靜止在兩塊帶電平行金屬板間的勻強電場中，此時兩板間電壓為300V；若將該電壓降到60V，其它條件不變，則小球的加速度為_ms214如圖9

8、所示的勻強電場中有a、b、c三點，ab與場強方向平行，bc與場強方向成60°角，ab4cm，bc10cm，將一個帶電量為2×10-8C的電荷從a移到b時，電場力做功4×10-6J，則將此電荷從b移到c電場力做功_J，ac間電勢差為_V15如圖10所示的勻強電場的方向是豎直向下的，A、B是兩等勢面，已知兩等勢面的電勢差為U、距離為d，現(xiàn)在P點放一負電荷q，將使該電場中有一點的場強變?yōu)榱?，這一點距P點的距離為_16比較圖11中A、B兩點電場強度的大小和電勢的高低（1）EA_EB （2）EA_EB （3）EA_EBUA_UB UA_UB UA_UB（A、B各為兩板中點）

9、17如圖12所示的勻強電場中，若負電荷從A點移到B點，電場力做正功那么電場線的方向是_；A、B兩點電勢UA_UB；負電荷在A、B兩點具有的電勢能A_B三、計算題18如圖13，兩平行金屬板A、B間為一勻強電場，A、B相距6cm，C、D為電場中的兩點，且CD4cm，CD連線和場強方向成60°角已知電子從D點移到C點電場力做功為3.2×10-17J，求：勻強電場的場強；A、B兩點間的電勢差；若A板接地，D點電勢為多少？19如圖14所示，豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板，相距0.08m，兩板間的電壓是2400V，在兩板間的電場中用絲線懸掛著質(zhì)量是5×10-3kg的帶電小球

10、，平衡后，絲線跟豎直方向成30°角，若將絲線剪斷（1）說明小球在電場中作什么運動（2）計算小球帶電量（3）設(shè)小球原來離帶負電的板0.06m，問經(jīng)過多少時間小球碰到金屬板？四、課堂小結(jié)1、電勢與電場強度的關(guān)系：電勢與電場強度無直接關(guān)系 2、電勢差與電場強度的關(guān)系U = Ed 或E = U/d在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積。在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差在勻強電場中，A.C兩點連線L與場強方向成角時U = ELcos= Ed五、課后作業(yè)1. 列關(guān)于勻強電場中場強和電勢差的關(guān)系，正確的說法是（ ）A. 任意兩點之間的電勢差

11、，等于場強和這兩點間距離的乘積B. 在任何方向上，若兩點間距離相等，則它們之間電勢差就相等C. 沿著電場線方向，任何相同距離上的電勢降落必定相等D. 電勢降落的方向必定是電場強度的方向2. 對于點電荷電場，我們?nèi)o窮遠處為零勢點，無窮遠處電場強度也為零。那么下面正確的有（ ）A. 電勢為零的點，場強也為零B. 電勢為零的點，場強不一定為零；但場強為零的點電勢一定為零C. 場強為零的點，電勢不一定為零；電勢為零的點，場強不一定為零D. 場強為零的點，電勢不一定為零；電勢為零的點，場強一定為零3. 如圖所示，a、b是電場線上的兩點，將一點電荷q從a移到b，電場力做功W，且知a、b間的距離為d，以下

12、說法正確的是（ ）A. a、b兩點間的電勢差為B. a處的電場強度為E=C. b處的電場強度為E=D. a點的電勢為4. 某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點，電場線、粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖所示，可以判定（ ）A. 粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度 B. 粒子在A點的動能小于它在B點的動能C. 粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能 D. 電場中A點的電勢低于B點的電勢5. 如圖的方框中為一勻強電場，A，B，C三點為電場中的三點。電勢分別為A=24V，B=12V，C=24V，試用作圖法作出該電場的電場線。6. 如圖所示，兩個等量異種電荷在真空中相隔一定的距離，豎直線代表兩

13、個點電荷連線的中垂線，在兩個點電荷所在的平面內(nèi)取如圖所示的1、2、3三個點，則這三個點間電勢的關(guān)系是（ ）A. 1>2>3    B. 2>3>l                            C. 2>l>3    D. 3

14、>2>17. 在水深超過200m的深海，光線極少，能見度極低。有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過自身發(fā)生生物電，獲取食物，威脅敵害，保護自己。若該電鰻的頭尾相當兩個電極，它在海水中產(chǎn)生的電場強度達104Vm，可擊昏敵害。電鰻身長50cm，則電鰻在放電時產(chǎn)生的瞬時電壓為（ ）A. 10V    B. 500V    C. 5000V    D. 10000V8. 如圖中虛線表示等勢面，相鄰兩等勢面間電勢差相等。有一帶正電的粒子在電場中運動，實線表示該帶正電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，粒子在

15、a點的動能為20 eV，運動到b點時的動能為2 eV。若取c點為零勢點，則當粒子的電勢能為6 eV時，它的動能是（ ）A. 16 eV     B. 14 Ev   C. 6 eV      D. 4 eV9. 如圖所示，虛線方框內(nèi)為一勻強電場，A、B、C為該電場中的三個點。已知A12 V，B6 V，c6 V。試在該方框中作出該電場的示意圖（即畫出幾條電場線），并要求保留作圖時所用的輔助線。若將一個電子從A點移到B點，電場力做多少電子伏的功?10. 兩塊平行金屬板MN放在豎直平面內(nèi)與水平面成角放置，板長為L，充電后板間有勻強電場，一個質(zhì)量為m帶電量為q的液滴垂直于電場線方向射入電場，并沿直線通過電場如圖所示，則電場強度的大小為 ，液滴離開電場時動能的增量為 。11. 如圖所示的勻強電場中有a、b、c三點，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60º角。一個電荷量為q4×10-8C的正電荷從a移到b，電場力做功為Wl1.2×10-7J。求：（1）勻強電場的場強；（2）電荷從b移到c，電