《鲁教版高中物理选修三312.3电势差教学ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《鲁教版高中物理选修三312.3电势差教学ppt课件（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电势差一、一、电势差差UAB1、电势电势差差标标量，正量，正负负表示初高、末低；表示初高、末低；绝对绝对性，与参考面的性，与参考面的选选取无关。取无关。2、电场电场力做功与力做功与电势电势差的关系差的关系功和能的小功和能的小单位位电子伏特，子伏特，1eV=1.610-19J。 例例例例题题1 1、在匀、在匀、在匀、在匀强电场强电场中把中把中把中把2.0102.0109C9C的正的正的正的正电电荷从荷从荷从荷从A A点点点点移到移到移到移到B B点，静点，静点，静点，静电电力做功力做功力做功力做功1.5101.5107J7J。再把。再把。再把。再把这这个个个个电电荷从荷从荷从荷从B B点移到点移
2、到点移到点移到C C点，静点，静点，静点，静电电力做功力做功力做功力做功4.0104.0107J 7J 。1 1比比比比较较A A、B B、C C三点的三点的三点的三点的电势电势高低；高低；高低；高低；2 2计计算算算算A A、B B间间，B B、C C间间，A A、C C间间的的的的电势电势差；差；差；差；3 3计计算把算把算把算把1.5101.5109C9C的的的的电电荷从荷从荷从荷从A A点移到点移到点移到点移到C C点静点静点静点静电电力做功；力做功；力做功；力做功；电场力力F=EqF=Eq电势能的能的变化化 EP=qUAB EP=qUAB电场强度度E E挪动电荷挪动电荷q做功做功?电
3、势差差UABUAB WAB=qUAB WAB=qUAB二、电势差与场强的关系从力的角度来看从力的角度来看: :从能的角度来看从能的角度来看: : 由此可得：由此可得： 如下图，设在匀强电场如下图，设在匀强电场E E中，有中，有一电荷量为一电荷量为q q的带正电粒子在电场力的带正电粒子在电场力作用下由作用下由A A点移到点移到B B点，点，A A、B B间电势差间电势差为为UABUAB，相距，相距l l，ABAB与场强方向的夹角与场强方向的夹角为为求电场力做功求电场力做功WAB=WAB=？二、电势差与场强的关系其中其中d d是沿是沿电场强度方向度方向A A、B B间的的间隔隔 留意：仅适用留意：
4、仅适用于匀强电场于匀强电场EBAC+q+qd dl ld是沿电场强度方是沿电场强度方向向A、B间的间隔间的间隔例例例例题题3 3 3 3、如右、如右、如右、如右图图，匀，匀，匀，匀强电场电场线强电场电场线与与与与ACACACAC平行，把平行，把平行，把平行，把10-8C10-8C10-8C10-8C的的的的负电负电荷从荷从荷从荷从A A A A移至移至移至移至B B B B的的的的过过程中程中程中程中电场电场力做功力做功力做功力做功610-8J610-8J610-8J610-8J，ABABABAB长长6cm6cm6cm6cm，ABABABAB与与与与ACACACAC夹夹角角角角为为606060
5、60 。求：。求：。求：。求：1 1 1 1场强场强方向；方向；方向；方向；2 2 2 2设设 B B B B处电势为处电势为1V1V1V1V，那么，那么，那么，那么A A A A处电势为处电势为多少？多少？多少？多少？3 3 3 3场强为场强为多少？多少？多少？多少？电电子在子在子在子在A A A A点点点点电势电势能能能能为为多少？多少？多少？多少？ABCD在匀强电场中，沿任不断线电势都随间隔均匀变化。在匀强电场中，沿任不断线电势都随间隔均匀变化。例例题4、如下、如下图，ABCD是匀是匀强电场中一正方形的四个中一正方形的四个顶点，知点，知A、B、C三点的三点的电势分分别是是A=15V，B=
6、3V，C= -3V，由此可以推断，由此可以推断D点的点的电势D是多少伏？是多少伏？DABC3V-3V15V9V15V例例题 如下如下如下如下图图图图，一个，一个，一个，一个质质质质子以初速度子以初速度子以初速度子以初速度v0=5106m/sv0=5106m/sv0=5106m/sv0=5106m/s程度程度程度程度射入一个由两射入一个由两射入一个由两射入一个由两块带电块带电块带电块带电的平行金属板的平行金属板的平行金属板的平行金属板组组组组成的区域。两成的区域。两成的区域。两成的区域。两板板板板间间间间隔隔隔隔为为为为20cm 20cm 20cm 20cm ，设设设设金属板之金属板之金属板之金
7、属板之间间间间的的的的电场电场电场电场是匀是匀是匀是匀强强强强电场电场电场电场，电场电场电场电场强强强强度度度度为为为为3105N/C3105N/C3105N/C3105N/C。质质质质子子子子质质质质量量量量m=1.6710-27kgm=1.6710-27kgm=1.6710-27kgm=1.6710-27kg，电电电电荷量荷量荷量荷量q=1.6010-19Cq=1.6010-19Cq=1.6010-19Cq=1.6010-19C。求。求。求。求质质质质子由板上小孔射出子由板上小孔射出子由板上小孔射出子由板上小孔射出时时时时的速度大小。的速度大小。的速度大小。的速度大小。Emq20cmv0小
8、孔小孔U1- +v 例例2如右如右图图所示，一所示，一带带点粒子点粒子 不不计计重力重力 质质量量为为m，带电带电量量为为q，平行板，平行板长为长为L，两板，两板间间距距为为d，电势电势差差为为U，初速，初速为为v0试试求：求： 1 粒子受力情况分析；粒子受力情况分析； 2 粒子运粒子运动动的加速度；的加速度； 3 带电带电粒子在粒子在电场电场中运中运动动的的时问时问t； 4 粒子在射出粒子在射出电场时电场时平行于平行于电场电场方向上的偏方向上的偏转间转间隔隔y； 5 粒子在分开粒子在分开电场时电场时平行于平行于电场电场方向上的分速度方向上的分速度vy； 6 粒子在分开粒子在分开电场时电场时的
9、速度大小的速度大小v； 7 粒子在分开粒子在分开电场时电场时的偏的偏转转角度角度； 8 电场电场力做功力做功W。xyOvv0vyy练习如下如下图，质子子 和和粒子粒子 以一以一样的的初初动能垂直射入偏能垂直射入偏转电场(粒子不粒子不计重力重力)，求，求这两两个粒子射出个粒子射出电场时的的侧位移位移y之比？之比？侧向速度向速度vy之之比？偏角正切之比？比？偏角正切之比？初速度一初速度一样时进样时进入入经过经过一一样样加速加速电场电场后后进进入入三、示波器的任务原理带电粒子在粒子在电场中的加速中的加速带电粒子在匀粒子在匀强电场中的偏中的偏转U1- +v0-e mv0EU2L dvv0vyT信号信号
10、=T扫描扫描 f信号信号= t扫描扫描T信号信号=2T扫描扫描 f信号信号= t扫描扫描/2T信号信号=T扫描扫描/2 f信号信号= 2t扫描扫描课堂小堂小结：一、利用一、利用电场使使带电粒子加速粒子加速二、利用二、利用电场使使带电粒子偏粒子偏转从从动力学和运力学和运动学角度分析学角度分析从做功和能量的角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运似平抛运动粒子在与粒子在与电场垂直的方向上做匀速直垂直的方向上做匀速直线运运动粒子在与粒子在与电场平行的方向上做初速度平行的方向上做初速度为零的匀加速运零的匀加速运动 加速原理：炽热的金属加速原理：炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝丝可以发射电子。在金属丝
11、和金属板之间加以电压和金属板之间加以电压U=2500VU=2500V，如右图，发射出的，如右图，发射出的电子在真空中加速后，从金电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出，电子穿出属板的小孔穿出，电子穿出时的速度有多大？设电子刚时的速度有多大？设电子刚刚分开金属丝时的速度为零。刚分开金属丝时的速度为零。 结论结论1：由于：由于电场电场力做功与力做功与场场强强能否匀能否匀强强无关，与无关，与运运动动途径也无关，普通都是利用途径也无关，普通都是利用动动能定理能定理进进展展处处置置电场对带电电场对带电粒子的加速粒子的加速问题问题。偏偏转原理：如右原理：如右图，两个，两个一一样极板的极板的长l=6.0cm
12、l=6.0cm，相距相距d=2cmd=2cm，极板，极板间的的电压U=200VU=200V。一个。一个电子沿平子沿平行于板面的方向射入行于板面的方向射入电场中，射入中，射入时的速度的速度V0=3.0107m/sV0=3.0107m/s。v vy l+ + + + + +- - - - - -q-qd dv0v0F F把两板把两板间的的电场看作匀看作匀强电场，求，求电子射出子射出时沿垂沿垂直于板面方向偏移的直于板面方向偏移的间隔隔y y和偏和偏转的角度的角度。结论2：当：当V0E时，带电粒子做粒子做类平抛的平抛的问题。 E方向方向匀速直匀速直线运运动 E方向方向初速初速为零的匀加速运零的匀加速运动
