《2013-2014学年高中物理人教版选修3-1同步辅导与检测课件电势差与电场强度的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013-2014学年高中物理人教版选修3-1同步辅导与检测课件电势差与电场强度的关系（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 金品质高追求 我们让你更放心 ！物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 第6节节 电势电势 差与电场电场 强度的关系静电场金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回雷电的形成人们看到的闪电，其过程是很复杂的当雷雨云移到 某处时，云的中下部是强大的负电荷中心，与云底相对的 地面变成正电荷中心，在云底与地面间形成强大电场在 电荷越积越多，电场越来越强的情况下，云底首先出现大 气被强烈电离的一段气柱，称梯级先导这种电离气柱逐 级向地面延
2、伸，每级梯级先导是具有一定大小，带有数百 安电流的暗淡光柱，它以平均约150 km/s的高速度一级一 级地伸向地面，在离地面550 m时，地面便突然向上回击 ，回击的通道是从地面到云底，沿着上述梯级先导开辟出 的电离通道金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回回击以50 000 km/s以上的速度从地面飞向云底，发出光亮 无比的光柱，历时40 s，通过电流超过10000 A，这即第 一次闪击相隔几秒之后，云中一根暗淡光柱，携带巨大 电流，沿第一次闪击的路径飞向地面，称直窜先导，当它 离地面550 m时，地面再向上回击，形成光亮无比的光 柱，
3、这即第二次闪击接着又类似第二次那样产生第三、 四次闪击通常由34次闪击构成一次闪电过程一次闪 电过程历时约0.25 s，在此短时间内，窄狭的闪电通道上 要释放巨大的电能，因而形成强烈的爆炸，产生冲击波， 然后形成声波向四周传开，这就是雷声或俗称的“打雷” 金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回1静电力做功的计算方法(1)从力的角度计算，在场强为E的匀强电场中沿 电场方向把电荷量为q的正电荷从A点移到B点，A、B 间距离为s，静电力做功WAB_.(
4、2)从能的角度计算，如果A、B两点间电势差为 UAB，静电力做功WAB_答案：(1)qEs (2)qUAB金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回2电场强度与电势差的区别(1)物理意义不同：电场强度E描述电场_的 特征，电势差U描述电场_的特征(2)E是_量，U是_量(3)表达式不同：E_，U_.(4)单位不同：E为_，U为_答案：金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回3电场强度与电势差的关系(1)在匀强电场中E_.说明：U表示A、B两点间的电势差，d表示A、B两 点_方向的距离，或两
5、点_间的距离此式只适用于_电场(2)电场中，电势降落最快的方向为_(3)在匀强电场中，场强在数值上等于_每单 位距离上的电势差答案：金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回一、电势差与电场强度的关系1匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与 这两点沿电场方向的距离的乘积即：UABEd金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回推导过程如下：如右图所示的匀强电场中，把一点电 荷q从A移到B，则电场力做功
6、为：WqUAB，且与路径无 关另外，由于是匀强电场，所以移动电荷时，电场力为 恒力，可仍用求功公式直接求解，假设电荷所走路径是由 A沿直线到达B， 则做功两式相比较，UABEd.金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回2电场强度与电势差的关系 的物理意义在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势3电场强度的单位：伏每米(V/m) 1 V/m1 N/C金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回4电
7、势差与电场强度的对比分析物理量电势差电场强度 定义电场中两点电势的差 值放入电场中某一点的电 荷受到的电场力与它的 电荷量的比值定义式UAB A BEF/q大小数值上等于单位正电荷 从一点移到另一点时， 电场力做的功数值上等于单位电荷受 到的电场力方向标量，无方向正电荷的受力方向 意义描述电场能性质的物理 量描述电场力性质的物理 量金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回如图所示是匀强电场中的一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离为2 cm，A和P点间的距离为1.5 cm，则该电场的场强E和P点的电势p分别为多大？金品质高追求 我们让你
8、更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回变式迁移1如右图所示，两平行金属板A、 B相距d3 cm，接在电压U12 V的电 池组上，两板间形成匀强电场，电池组 的中点接地(1)计算两板间的场强；(2)在距A板d1 cm处，平行于板 面插入一块薄金属片C，计算AC、CB两 区域的场强及AC、CB间的电势差金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回解析：(1)两板间的场强 (2)两金属板A、B内是匀强电场，因此AC、CB两区
9、 域内的电场仍为E400 V/m.由E可算出AC、CB间的电 势差分别为UACEd4 V UCBE(dd)8 V.答案：(1)400 V/m(2)UAC4 V， UCB8 V金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回二、公式UEd的理解1理解：公式UABEd中d必须是沿场强方向的 距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在 场强方向的投影，即为电场中该两点所在的等势面的 垂直距离金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回2应用：公式UEd仅适用于匀强电场中的计算，在非匀强电场中不能用来
10、计算，但利用公式UEd可定性地判定非匀强电场中两点间电势差的大小例如上图是一非匀强电场， 某一电场线上A、B、C三点 ，比较UAB和UBC的大小我们可以设想，AB段的场强要比BC段的场强大，因而，UABE1 ，UBCE2 ，UABUBC.这里的E1、E2分别指AB段、BC段场强的平均值由此我们可以得出一个重要结论：在同一幅等势面图中，等势面越密的地方场强越大事实上，在同一幅等势面图中，我们往往把每两个相邻等势面间的电势差取一个定值，如果等势面越密，即相邻等势面的间距越小 ，那么场强EU/d就越大金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回3场强
11、的方向就是电势降低最快的方向只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向但是，电势降落的方向不一定是电场强度的方向金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回4电场强度三个公式的对比区别 公式 物理含义引入过程适用范围E是电场强度 的定义式Fq， 与F、q无 关，是反映某点电 场的性质适用于一切 电场Ek是真空中点 电荷场强的 决定式由E 和 库仑定律导出在真空中， 场源电荷Q 是点电荷 E是匀强电场 中场强的决 定式由FqE和WqU 导出匀强电场金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13
12、-1 ( (配配人教版人教版) 返回解析：解法一 如图所示，连接AC、BD，交点 O为两对角线公共的点金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回变式迁移2空气是不导电的但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体这个现象叫做空气的 “击穿”已知空气的击穿场强为3106 V/m，如果观察到某次闪电的火花长约100 m，发生此次闪电的电势差约为多少？金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回分析：设空气中存在一个匀强电场，在这个电场中 空气分子包含的正、负电荷受相反的电场力作用，正、 负电荷分离，气体导电，产生火花，火花的长度就是电 场的宽度解析：已知场强E3106 V/m，间距d100 m由UEd知，电势差U3106100 V3108 V金品质高追求 我们让你更放心！ 物理物理 选选修修3-13-1 ( (配配人教版人教版) 返回祝您
