2014-2015学年高中物理鲁科版选修3-1 课件：第二章第3讲 电势能与电势差.ppt

1、高中物理选修3-1鲁科版第二章 电势能与电势差第三讲电势差目标定位电势差理解电势差，了解电势差与电场力做功之间的关系，会用公式WqUAB进行有关的计算.了解电势差与电场强度之间的关系，会用公式EU/d进行有关的计算.了解示波器工作原理123目标定位预习导学课堂讲义对点练习预习导学一、电势差与电场力做功2.qUABV 3.1.601019 J场强单位距离匀强电场强度二、电场强度与电势差的关系电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习电势 1.电压U想一想：匀强电场中A、B两点间的电势差大，那么两点间场强一定大吗？答案：场强是指沿电场线方向每单位距离上的电势差，A、B两点间的距离不清楚，所以两点间场强

2、不能确定大小关系预习导学三、示波器的工作原理1.电子枪荧光屏2.加速偏转匀速直线电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习想一想：示波管两对偏转电极要是都不加电压，荧光屏上会出现什么图像？若只加竖直方向上的恒定电压，荧光屏上会出现什么图像？答案：两个偏转电极都不加偏转电压，则电子不会进行偏转，所以会打在荧光屏的中心形成一个亮斑；若只加竖直方向上的恒定电压，则电子在竖直方向上偏转，且偏转距离相同，在荧光y轴上出现一个亮斑.课堂讲义一、电势差与电场力做功1.电势差与电势的关系(1)讲到电势差时，必须明确指的是那两点的电势差，A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA.(3)电场中两点间的电

3、势差与电势零点的选取无关.电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习(2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低，若UAB0，则，若UAB0，则.课堂讲义一、电势差与电场力做功电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习2对公式WABqUAB或UABWAB/q的理解（3）注意：用公式 WABqUAB或UABWAB/q计算时角标要对应.（2）在一般的计算中，各物理量都要代入符号，即WAB、UAB、q均可正可负，其中WAB取正号表示从A点移动到B点时静电力做正功，WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力做负功，做负功时也可以说成电荷克服电场力做了功（1）UABWAB/q可以看成电势差的定义式，是按比值法定

4、义的物理量电势差UAB由电场本身决定，与q、WAB无关课堂讲义例1在电场中把一个电荷量为6108 C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为3105 J，将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5105 J，求A点与C点间的电势差.电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习方法一：先求电场力做功，再与电荷量求比值C方法二：直接求两点间电势差课堂讲义例1、在电场中把一个电荷量为6108 C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为3105 J，将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5105 J，求A点与C点间的电势差.借题发挥(1)电场力做功与路径无关，只与始、末两点的位置有关，故WACWABWBC(2)在利用

5、公式UABWAB/q进行有关计算时，有两种处理方案方案二：绝对值代入法W、q、U均代入绝对值，然后再结合题意判断电势的高电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习方案一：各量均带正负号运算但代表的意义不同WAB的正、负号表示正、负功；q的正、负号表示电性，UAB的正、负号反映的高低计算时W与U的角标要对应，即WABqUAB，WBAqUBA课堂讲义电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习1关于UEd和EU/d的几点注意d为顺着电场线方向的距离(1)公式 UEd和EU/d适用于匀强电场，二、电场强度与电势差的关系(2)根据UEd可以得出：匀强电场中电势差U与d成正比，但不能由EU/d而说E与d成反比2在

6、非匀强电场中，公式EU/d可用来定性分析问题，由EU/d可以得出结论：在等差等势面中等势面越密的地方场强就越大，如图甲所示在如图乙所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且距离abbc，由于不知电场的性质，所以电势差Uab与Ubc的大小不能确定课堂讲义电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习二、电场强度与电势差的关系关于场强E的几个表达式的比较1E是电场强度定义式，适用于任意电场2E是真空中点电荷电场强度的决定式，只适用于真空中点电荷3E是匀强电场中电场强度与电势差间的关系式，只适用于匀强电场课堂讲义电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习例2如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1

7、 m的圆，P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E100 V/m,则O、P两点的电势差可表示为()AUOP10sin(V)BUOP10sin(V)CUOP10cos(V)DUOP10cos(V)解析 在匀强电场中有：UEdR10sin(V)又沿电场线方向电势降低d=Rsin UOP E Rsin A课堂讲义电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习例2如图所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1 m的圆，P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E100 V/m,则O、P两点的

8、电势差可表示为()AUOP10sin(V)BUOP10sin(V)CUOP10cos(V)DUOP10cos(V)RA正确理解公式UEd或EU/d各量的物理含义，特别是d的物理意义，是分析场强与电势差关系的关键.借题发挥课堂讲义电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习例3 如图所示，MN板间匀强电场E2.4104 N/C，方向竖直向上.场上A、B两点相距10cm,AB连线与电场方向夹角60,A点和M板相距2cm，(1)此时UBA等于多少？(2)一点电荷Q5108 C，它在A、B两点电势能差为多少？若M板接地，A点电势是多少？B点电势是多少？解析10cm60(1)(2)课堂讲义电势差目标定位预习导

9、学课堂讲义对点练习三、示波管的工作原理(1)偏转电极不加电压时：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑(2)在XX(或YY)加电压时：若所加电压稳定，则电子被加速，偏转后射到XX(或YY)所在直线上某一点，形成一个亮斑 (不在中心)(3)示波管实际工作时，竖直偏转板和水平偏转板都加上电压一般地，加在竖直偏转板上的电压是要研究的信号电压，加在水平偏转板上的电压是扫描电压，若两者周期相同，在荧光屏上就会显示出信号电压在一个周期内随时间变化的波形图课堂讲义例4 示波管原理图如图所示，当两偏转极XX、YY电压为零时，电子枪发射出的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上的正中间(图示

10、坐标的O点，其中x轴与XX电场场强方向重合，x轴正方向垂直纸面指向纸内，y轴与YY电场场强方向重合)若要电子打在图示坐标的第象限，则()AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习解析xyy为负数x为负数D对点练习电势差与电场力做功电势差与电场力做功电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习1.有一带电荷量q3106 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6104 J从B点移到C点电场力做功9104 J.(1)AB、BC、C

11、A间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？解题思路克服电场力B电势能增加AC电场力做正功电场力做负功电势能减少解析(1)对点练习电势差与电场力做功电势差与电场力做功电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习1.有一带电荷量q3106 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6104 J从B点移到C点电场力做功9104 J.(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？解题思路克服电场力B电势能增加AC电场力做正功电场力做负功电势能减少解析(2)

12、对点练习对电场强度与电势差对电场强度与电势差的关系理解的关系理解电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习2.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定()AEaEbEcBCDEaEbEc沿电场线方向电势降低一条电场线不能判定疏密程度；不能确定是匀强电场还是点电荷产生的电场无法判断E的大小B对点练习电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习对电场强度与电势差的关系理解对电场强度与电势差的关系理解3.如图所示，匀强电场的电场强度E100 V/m，A、B两点相距0.1 m，A、B连线与电场线的夹角60，则A、B两点的电势差为_解析5 V再见