人教版 (2019)3 电势差与电场强度的关系课文ppt课件

这是一份人教版 (2019)3 电势差与电场强度的关系课文ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了电场强度，匀强电场，图103­-1，图103-­12等内容，欢迎下载使用。
1．填一填(1)匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点沿 方向的距离的乘积。(2)公式：UAB＝ 。(3)适用条件：①E为 的电场强度。②d为沿 方向的距离。
3．想一想匀强电场中，在同一方向上经过相同的距离，电势差相等，该结论在非匀强电场中成立吗？提示：不成立。根据表达式U＝Ed，同一方向上相同的距离表明d相同，如果电势差U相等，则要求电场强度E不变，即在匀强电场中该结论才成立。
[问题驱动]如图10.3-­1所示的一个匀强电场，电场强度大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，A、B之间相距为d。现将一个电荷量为q的电荷由A移到B。(1)从力和位移的角度计算静电力所做的功；通过A、B间的电势差计算静电力做的功。 提示：WAB＝Fd＝qEd　WAB＝qUAB。
(2)比较两次计算的功的大小，说明电势差与电场强度有何关系。提示：UAB＝Ed。(3)B、C在同一等势面上，UAC与电场强度有何关系？提示：UAC＝Ed。　　　　
【重难释解】1．电场强度与电势差的关系
计算电场强度应注意的问题(1)在选取公式计算电场强度时，首先要注意公式的适用条件，然后判断题目中物理情境是否满足公式的适用条件。(2)应用公式UAB＝Ed计算时，首先要明确所研究的电荷所处的电场必须是匀强电场，其次要明确所要研究的两点的距离应当是沿电场强度方向两点间的距离。如果给出电场中两点间的距离不是沿电场强度方向上的距离，则应通过数学知识转化为沿电场强度方向上的距离。
【素养训练】1．雷雨天，当空气中的电场强度超过2.5×104 N/C，空气就会被“击穿”而放电。已知一片带电的乌云距离地面400 m高，那么发生闪电前瞬间乌云与地面间的电势差至少为 (　　)A．62.5 V B．6 250 VC．107 V D．105 V解析：乌云与地面间的距离d＝400 m，则闪电前瞬间乌云与地面之间的电势差的大小为：U＝Ed＝2.5×104×400 V＝1×107 V，故A、B、D错误，C正确。答案：C　
2.(多选)如图10.3-­4所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(　　) 图10.3­-4A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBC D．UAB＝UBC
解析：由题图中电场线的分布规律可知，电场不是匀强电场，C附近密集，A附近稀疏，C附近的电场强度大于A附近的电场强度，选项B正确；由公式U＝Ed知：UBC＞UAB，选项C正确，D错误；由沿电场线的方向是电势降低的方向得φA>φB>φC，选项A正确。答案：ABC　
3．如图10.3-­5所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，AB长为 L m，电场线与三角形所在的平面平行，已知φA＝5 V，φB＝－5 V，φC＝15 V，由此可以判断 (　　)图10.3-­5
【重难释解】1．关于电场强度E的几个表达式
2．关于电场强度与电势的理解(1)电场强度为零的地方电势不一定为零，如等量同种点电荷连线的中点；电势为零的地方电场强度也不一定为零，如等量异种点电荷连线的中点。(2)电场强度相等的地方电势不一定相等，如匀强电场；电势相等的地方电场强度不一定相等，如点电荷周围的等势面。
解题指导：在计算电场力做功、电势能、电势、电势差时，需要把正负数值代入；而在计算场强的大小时，要取电势差的绝对值代入，场强的方向要通过分析电荷所受的电场力方向或电势的高低来判断。
(2)根据U＝Ed，可得|UBC|＝|EdBC·cs37°|＝5×103×6×10－2×0.8 V＝240 V。由于场强的方向向左，故UBC＝－240 V。而UBC＝φB－φC，φB＝0，可得φC＝240 V。要确定电场中某点的电势，需要规定电势的零点。而电势差是指电场中两点电势的差值，既与电荷无关，也与电势零点的选取无关。[答案]　见解析
【素养训练】5．关于静电场，下列说法正确的是 (　　)A．电场强度为零的地方，电势也为零B．任一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向C．电场线越密的地方相等距离两点的电势差越大D．根据公式Uab＝Ed可知，在匀强电场中a、b间的距离越大，电势差就越大
解析：电场强度与电势没有直接关系，电场强度为0时，电势不一定为0；电势为0，电场强度不一定为0，故A错误；沿电场线方向电势降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故B正确；电场线越密的地方电场强度越大，但是若两点间不沿电场线方向，则电势差不一定越大，故C错误；公式Uab＝Ed中d为沿电场线的距离，若a、b两点不沿电场线方向，则两点间距离越大电势差不一定越大，故D错误。答案：B　
6.如图10.3-­9所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间距离为5 cm，电势差为25 V，在电场中P点固定放置电荷量为5×10－9 C的负点电荷，此时电场中有一点场强为零，此点在P点的 (　　)图10.3­-9A．上方30 cm B．下方30 cmC．上方25 cm D．下方25 cm
一、培养创新意识和创新思维(多选)如图10.3-­10是某初中地理教科书中的等高线图(图中数字的单位是米)。小山坡的右侧比左侧更陡些，如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下(把山坡的两侧看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍)，会发现右侧小球加速度更大些。现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，左右两侧各有a、b两点，图中数字的单位是伏特，下列说法正确的是 (　　)图10.3­-10
A．b点电场强度比a点大B．左侧电势降低的更快C．同一电荷在电势高处电势能也一定大D．同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大解析：根据U＝Ed，相同电势差右侧b点的距离更小，所以b点电场强度比a点大，故A正确；等势线越密集的地方电势降落的越快，b点等势线更密集，所以右侧电势降低的更快，故B错误；电势能还与电荷的正负有关，所以同一电荷在电势高处电势能不一定大，故C错误；同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大，故D正确。答案：AD　
二、注重学以致用和思维建模3．(多选)细胞膜的厚度等于700 nm(1 nm＝10－9 m)，当膜的内外层之间的电压达0.4 V时，即可让一价钠离子渗透。设细胞膜内的电场为匀强电场，已知一价钠离子的电荷量为＋1.6×10－19 C，则钠离子在渗透时(　　)A．膜内电场强度为1.04×106 V/mB．膜内电场强度为5.71×105 V/mC．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.4×10－20 JD．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.28×10－19 J
4. 如图10.3­-12所示为一个点电极A与平板电极B 接入电源时的空间电场分布图，C为A到B垂线的中点，D、E为同在A、B 垂线上的两点，DC＝CE，F、G处在DE的中垂线上，FC＝CG，下列说法正确的是 (　　)A．A 电极的带电量小于B电极的带电量B．F点的电场强度大于C点的电场强度C．DC两点间电势差小于CE 两点间电势差D．电子从F 点沿直线移动到G点，电场力先做正功，后做负功
解析：由题意可得，AB分别接在电源两极，则带上等量的异种电荷，故A错误；由电场线的疏密表示电场强度的大小，从题图可知，F点的电场强度小于C点的电场强度，故B错误；虽然DC＝CE，但从D到E，电场强度逐渐变小，则DC两点间电势差大于CE两点间电势差，故C错误；电子受到电场力的方向与该点切线方向相反，则电子从F 点沿直线移动到G点，电场力先做正功，后做负功，故D正确。答案：D　
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