粤教版高中物理必修第三册第一章第五节电势差及其与电场强度的关系课件.ppt

1|电势差第五节电势差及其与电场强度的关系1.定义:电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压。2.定义式:UAB=φA-φB或UBA=φB-φA。UAB的正负由A、B两点的电势决定,若φAφB,则

UAB0,若φAφB,则UAB0。3.电势差与电场力做功的关系UAB=?,式中UAB为A、B两点间的电势差,WAB为q从初位置A运动到末位置B时电场力做的功,计算时W与U的角标要对应。2|电势差与电场强度的关系1.关系式:U=Ed。2.意义:匀强电场中任意两点之间的电势差等于场强与这两点沿电场方向的距离

的乘积。3.电场强度的另一种表达(1)E=?。(2)意义:在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向距离为单位长度的两点间

的电势差。(3)场强的另一个单位为伏特每米,符号为V/m,1V/m=1N/C。1.鸟儿落在高压线上,虽然通电的高压线是裸露的导线,但鸟儿仍安然无恙,这是

因为鸟儿的身体不导电。?(?????)提示:鸟儿落在高压线上安然无恙,是因为鸟两爪间的电势差几乎为零。2.电势差和电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关。?(?????)提示:两点间的电势差由电场本身和两点的位置决定,与零电势点的选取无关。3.由UAB=?可知,沿等势面移动电荷,电场力不做功。?(√)知识辨析1.电势差与电场力做功的关系(1)关系:UAB=?或WAB=qUAB,其中WAB仅是电场力做的功,不包括从A到B移动电荷时其他力做的功。(2)适用范围:任何电场。(3)电势能、电势、电势差、电场力做功之间的关系:EpA-EpB=qφA-qφB=q(φA-φB)=

qUAB=WAB。1电势差的计算2.应用UAB=?求解电势差的两种思路(1)将各量均带着正负号运算:WAB的正负号表示正负功,q的正负号表示电性。计

算时W与U的角标要对应,即UAB=?、UBA=?。(2)将各量的绝对值代入公式运算:计算时,WAB、q、UAB都取绝对值,然后根据题意

判断电势的高低和电势差的正负。3.电场力做功的四种求法四种求法表达式注意问题利用功的定义W=Fd=qEd(1)适用于匀强电场(2)d表示沿电场线方向的距离根据功能关系WAB=EpA-EpB=-Δep(1)既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场(2)既适用于只受电场力的情况,也适用于受多种力的情况电势差法WAB=qUAB利用动能定理W电场力+W其他力=Δek典例如图所示,带电体甲固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质

量为m的带电体乙从P点由静止释放【1】,经L运动到Q点时达到最大速度v【2】。已

知乙与水平面间的动摩擦因数为μ,静电力常量为k,重力加速度为g。求:(1)Q处电场强度的大小;(2)带电体乙从P运动到Q的过程中电场力所做的功;(3)P、Q之间的电势差。信息提取????【1】初速度为零。【2】从P到Q,带电体乙加速运动,电场力大于摩擦力;到达Q点时电场力等于摩擦

力,此时乙的速度最大;带电体乙在Q点右侧运动时,摩擦力大于电场力。思路点拨带电体乙的运动分为两个阶段:第一个阶段:从P到Q。带电体乙从P由静止开始向右运动,受到向右的电场力和

向左的摩擦力作用,做加速运动;到达Q点时,其所受的摩擦力和电场力相等,乙的

速度最大,结合摩擦力公式和电场力公式【3】,根据力的平衡条件【4】求出电场强度

的大小;根据动能定理【5】求出乙从P运动到Q的过程中电场力所做的功;根据电场

力做功与电势差的关系【6】求出P、Q两点间的电势差。第二个阶段:从Q点向右运动。带电体乙受到向右的电场力小于向左的摩擦力,做

减速运动,直至速度为零。解析????(1)到达Q点时带电体乙的速度最大,受到的摩擦力等于电场力。电场力F=Eq(由【3】得到)则μmg=Eq(由【4】得到)得E=?(2)从P到Q过程,只有电场力和摩擦力做功,初速度为零,到Q点时速度最大有W-μmgL=?mv2-0(由【5】得到)得W=?mv2+μmgL(3)电场力做功W=qU(由【6】得到)得U=?答案(1)?(2)?mv2+μmgL(3)?1.应用公式E=?的三点注意(1)此公式只适用于匀强电场。(2)d为某两点沿电场强度方向上的距离,或两点所在等势面之间的距离。(3)可以定性分析非匀强电场的相关问题。2公式E=?的理解及应用2.应用E=?可得到的推论公式推论1匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC=?。推论2匀强电场中,若两线段AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD(或φA-φB=φC-φD)。3.匀强电场中求解电势(场强)的两点技巧