1.5-1.6电势差 电势差与电场强度的关系-2021-2022学年高二物理同步备课课件名课堂优选（人教版选修3-1）

第一章 静电场 1.5 电势差 1.6电势差与电场强度的关系 一 电势差 二 静电力做功与电势差的关系 三 电势差与电场强度的关系 四 电场强度三个公式的对比 一、电势差 （1）定义：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。 （2）公式：UAB=φA-φB （3）单位：伏特，简称伏，符号是V （4）标量性：电势差是标量，其正负代表A、B两点电势的高低关系 二、静电力做功与电势差的关系 （1）WAB=qUAB或UAB= （2）说明 ①公式WAB=qUAB适用于任何电场，应用时式中各量需代入符号进行运算 ②电势差的值与电势零点的选取无关 三、电势差与电场强度的关系 1.匀强电场中电势差与电场强度的关系 （1）规律：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。 （2）公式：UAB=Ed 2.电场强度的另一种表述 （1）公式：E= （2）意义：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）单位：V/m 四、电场强度三个公式的对比 电势差与电场强度的关系 1.公式E=三点注意 （1）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，或两点所在电势面之间的距离 （3）电场强度的方向是电势降低最快的方向 2.两个重要推论 推论一：匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势为φC= 推论二：匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB=CD,则UAB=UCD （1）判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向 （2）判断电场力（或场强）的方向：仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向 （3）判断电场力做功的正负及电势能的增减：若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势能增加 带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧 1 若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变。 2 若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变。 电场中的功能关系 3 除重力外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的增量。 4 所有外力对物体所做的总功，等于物体动能的变化。 知识精讲 1.求电场力做功的四种方法 （1）定义式：WAB=Flcosα=qEdcosα （2）电势的变化：W=qUAB=q（φA-φB） （3）动能定理：W电+W其他=∆EK （4）电势能的变化：WAB=-∆EPBA=EPA-EPB 电场线、等势面与粒子轨迹的规律归纳： 带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况以及初速度情况共同决定的，运动轨迹上各点的切线方向表示粒子在该点的速度方向；电场线只能够描述电场的方向和定性地描述电场的强弱，它决定了带电粒子在电场中各点所受电场力的方向和加速度的方向.显然，电场线不一定是带电粒子在电场中的运动轨迹. 若同时满足以下三个条件，则带电粒子的运动轨迹与电场线重合： (1)电场线是直线； (2)带电粒子的初速度为零或者初速度的方向与电场线在同一条直线上； (3)带电粒子只受电场力或受其他力但其他力的合力方向与电场线平行. 在静电除尘器除尘机理的示意图中，a、b是直流高压电源的两极，图示位置的P,M,N三点在同一直线上，且PM＝MN。尘埃在电场中通过某种机侧带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列判断正确的是 A. a是直流高压电薄的正极 B. 电场中P点的场强小于M点的场强 C. 电场中M点的电势低于N点的电势 D. 电场中P、M间的电势差UPM等于M、N间的电势差UMN 如图所示，一带电粒子在两个固定的等量正点电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点，A、C位于同一等势面上．下列说法正确的是（　　） A．该粒子可能带正电 B．该粒子经过B点时的速度最大 C．该粒子经过B点时的加速度一定为零 D．该粒子在B点处的电势能小于在A点处的电势能 A：A到B的过程轨迹向左下弯曲，说明带电粒子受力向左下，与电场线的方向相反，所以带电粒子带负电，故A错误； B：从图中可以看到，A到B的过程和B到C的过程中各有一点的电势最高，B点的电势介于最大与最小之间，故B错误； C：两个固定的等量正点电荷的电场中，点电荷连线的中点处的场强为0，所以粒子在B的受到的电场力为0，加速度也为0．故C正确； D：带电粒子受力向左下，与电场线的方向相反，与速度方向的夹角小于90°，电场力做正功，电势能减小，故D正确． 故选：CD 两个固定的等量异号点电荷所产生电场等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（　　） A．做直线运动，电势