高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件

1、高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件課標(biāo)定位課標(biāo)定位核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案第五節(jié)勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系示波管原理核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案第五節(jié)勻課前自主學(xué)案一、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系1關(guān)系式：UAB_ .2適用條件勻強(qiáng)電場，d是沿_方向兩點間的距離3物理意義勻強(qiáng)電場中，兩點間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點間_的乘積Ed電場沿電場方向的距離課前自主學(xué)案一、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系Ed電場沿電V/m沿場強(qiáng)方向電勢差低伏特每米V/m沿場強(qiáng)方向電勢差低伏特每米三、示波管原理1構(gòu)造

2、及功能(圖151)圖151(1)電子槍：發(fā)射并加速電子(2)偏轉(zhuǎn)電極YY：使電子束豎直偏轉(zhuǎn)(加信號電壓)；XX：使電子束水平偏轉(zhuǎn)(加掃描電壓)(3)熒光屏三、示波管原理勻加速直線運(yùn)動勻加速直線運(yùn)動若初速度為零，則qU_.若初速度不為零，則qU_.(2)電子在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)運(yùn)動狀態(tài)分析電子以速度v0垂直于電場線方向飛入勻強(qiáng)電場時，受到恒定的與初速度方向成90角的靜電力作用而做_(如圖152)勻變速曲線運(yùn)動圖152若初速度為零，則qU_.勻變速曲線運(yùn)動圖15高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件(3)電子飛出平行金屬板后做勻速直線運(yùn)動電子飛出偏轉(zhuǎn)電場后，不再受電場力作用，保持偏轉(zhuǎn)角不變做勻速直

3、線運(yùn)動，打在熒光屏上，顯出亮點(3)電子飛出平行金屬板后做勻速直線運(yùn)動核心要點突破核心要點突破3場強(qiáng)、電勢差兩者比較3場強(qiáng)、電勢差兩者比較高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)1.在勻強(qiáng)電場中，將一電荷量為2105 C的負(fù)電荷由A點移到B點，其電勢能增加了0.1 J，已知A、B兩點間距為2 cm，兩點連線與電場方向成60角如圖153所示則：圖153即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)(1)在電荷由A移到B的過程中，電場力做了多少功？(2)A、B兩點間的電勢差為多少？(3)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大？(1)在電荷由A移到B

4、的過程中，電場力做了多少功？答案：(1)0.1 J(2)5103 V(3)5105 V/m答案：(1)0.1 J(2)5103 V(3)51二、從電勢差的角度理解電場強(qiáng)度1由公式UABEd，得EUAB/d.2公式適用于勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的計算3在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等于兩點間的電勢差與兩點沿電場強(qiáng)度方向距離的比值4電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢二、從電勢差的角度理解電場強(qiáng)度5EU/d的兩個重要推論(1)在勻強(qiáng)電場中，兩長度相等且相互平行的線段的端點間的電勢差相等圖154當(dāng)線段與場強(qiáng)平行時，由UEd可知，d相等，U相同；當(dāng)線段與場強(qiáng)不平行時，只要沿場強(qiáng)方向投影的長度相等

5、，U相同如圖154所示，ABCD中，UABUDC，UBCUAD.5EU/d的兩個重要推論(2)電勢隨空間位置變化越快，電場強(qiáng)度越強(qiáng)由EU/d可知，電場強(qiáng)度是電勢差對空間位置的變化率，電勢隨空間變化的快慢，反映了電場強(qiáng)度的大小，場強(qiáng)方向是電勢降落最快的方向(2)電勢隨空間位置變化越快，電場強(qiáng)度越強(qiáng)6關(guān)于場強(qiáng)E的幾個表達(dá)式6關(guān)于場強(qiáng)E的幾個表達(dá)式特別提醒：雖然EU/d僅適用于勻強(qiáng)電場，但對于非勻強(qiáng)電場，可以用它來解釋等差等勢面的疏密與場強(qiáng)大小的關(guān)系如U一定時，E大，則d小，即場強(qiáng)越大，等差等勢面越密特別提醒：雖然EU/d僅適用于勻強(qiáng)電場，但對于非勻強(qiáng)電場，即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)2.如圖15

6、5所示是一個勻強(qiáng)電場的等勢面，每兩個相鄰等勢面相距2 cm，由此可以確定電場強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()圖155即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)A豎直向下，E100 V/mB水平向左，E100 V/mC水平向左，E200 V/mD水平向右，E200 V/mA豎直向下，E100 V/m三、帶電粒子的加速1常見帶電粒子及受力特點電子、質(zhì)子、粒子等帶電粒子在電場中受到的靜電力一般遠(yuǎn)大于重力，通常情況下，重力可以忽略三、帶電粒子的加速高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件3受力分析：因帶電粒子(電子、質(zhì)子、粒子)受到的重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于靜電力，所以討論帶電粒子在電場中運(yùn)動的問題時忽略重力，而帶電液滴、小球、塵埃

7、則不可忽略重力，在分析這類問題時只需求靜電力與重力的合力就可以了3受力分析：4處理方法：可以從動力學(xué)和功能關(guān)系兩個角度進(jìn)行分析，其比較如下：4處理方法：高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件四、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)1進(jìn)入電場的方式：以初速度v0垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場2受力特點：靜電力大小不變，且方向與初速度v0的方向垂直3運(yùn)動特點：做勻變速曲線運(yùn)動，與力學(xué)中的平拋運(yùn)動類似4運(yùn)動規(guī)律：四、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)4運(yùn)動規(guī)律：4運(yùn)動規(guī)律：高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)4.如圖156所示，兩金屬板與電源相

8、連接，電子從負(fù)極板邊緣垂直電場方向射入勻強(qiáng)電場，且恰好從正極板邊緣飛出現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?而電子仍從原位置射入，且仍從正極邊緣飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?)圖156即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)圖156高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件 平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場，如圖157所示，兩板間距離是5 cm，兩板間的電壓是60 V試問：(1)兩板間的場強(qiáng)是多大？課堂互動講練電勢差和電場強(qiáng)度關(guān)系的計算例1圖157 平行的帶電金屬板A、B間是勻強(qiáng)電場，(2)電場中有P1和P2兩點，P1點離A板0.5 cm，P2點離B板也是0.5 cm，P1和P2兩點間的電勢差為多大

9、？(3)若B板接地，P1和P2兩點的電勢各是多大？【思路點撥】公式UEd中的d是沿電場方向的兩點間的距離(2)電場中有P1和P2兩點，P1點離A板0.5 cm，P2高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件(3)由公式1BEd1B1200(4.5102)V54 V得：154 V.同理2BEd2B12000.5102 V6 V得：26 V.【答案】(1)1200 V/m(2)48 V(3)54 V6 (3)由公式1BEd1B高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件變式訓(xùn)練1如圖158所示是勻強(qiáng)電場中的一組等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間距離為2 cm，A和P點間的距離為1.5 cm，則該電場

10、的場強(qiáng)E和P點的電勢P分別為多大？圖158變式訓(xùn)練1如圖158所示是勻強(qiáng)電場中的一組等勢面，若A高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件 如圖159所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且ABBC，電場中的A、B、C三點的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢分別為A、B、C，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有()圖159例2 如圖159所示，實線為電場線，AABCBECEBEACUABBC【精講精析】由題圖中電場線的分布規(guī)律可知，電場不是勻強(qiáng)電場，C附近稠密，A附近稀疏，C附近的場強(qiáng)大于A附近的場強(qiáng)，選項B正確；由公式UEd知：UBCUAB ，選項C對，D錯；由電場線的方

11、向是電勢降低的方向得選項A正確【答案】ABC【精講精析】由題圖中電場線的分布規(guī)律可知，電場不是勻強(qiáng)電場【規(guī)律總結(jié)】本題涉及電場中的三個基本物理量，各個物理量都是由哪些因素確定的，它們之間又有什么關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵【規(guī)律總結(jié)】本題涉及電場中的三個基本物理量，各個物理量都是變式訓(xùn)練2如圖1510所示,實線表示電場線，虛線表示等勢線，a、b兩點的電勢分別為a50 V，b20 V，則a、b連線的中點c的電勢c應(yīng)為()圖1510變式訓(xùn)練2如圖1510所示,實線表示電場線，虛線表示等Ac35 VBc35 VCc35 VD無法判斷 解析：選B.若電場為勻強(qiáng)電場，則bcca，可求得c35 V；由圖易知ac處

12、場強(qiáng)要大于bc處，故可由UEd定性分析知Ub cUc a，則c35 V，應(yīng)選B.Ac35 V示波管的應(yīng)用例3 如圖1511所示是示波管的原理示意圖電子從燈絲發(fā)射出來經(jīng)電壓為U1的電場加速后，通過加速極板A上的小孔O1射出，沿中心線O1O2進(jìn)入M、N間的偏轉(zhuǎn)電場，O1O2與偏轉(zhuǎn)電場方向垂直，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的右圖1511示波管的應(yīng)用例3 如圖1511所示是端P1點離開偏轉(zhuǎn)電場,然后打在垂直O(jiān)1O2放置的熒光屏上的P2點已知平行金屬極板M、N間距離為d，極板長度為L，極板的右端與熒光屏之間的距離為L,不計電子之間的相互作用力及其所受的重力，且電子離開燈絲時的初速度可忽略不計(1)

13、求電子通過P1點時偏離中心線O1O2的距離(2)若O1O2的延長線交于屏上O3點,而P2點到O3點的距離稱為偏轉(zhuǎn)距離y,單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離(即y/U2)稱為示波管的靈敏度求該示波管的靈敏度端P1點離開偏轉(zhuǎn)電場,然后打在垂直O(jiān)1O2放置的熒光屏上的P高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件高物理勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課件【規(guī)律總結(jié)】要正確解答本題，必須熟練掌握示波管的工作原理和類平拋運(yùn)動的處理方法【規(guī)律總結(jié)】要正確解答本題，必須熟練掌握示波管的工作原理和變式訓(xùn)練3一束電子流在經(jīng)U5000 V的加速電場加速后，在距兩極板