10.3 电势差与电场强度的关系（备课堂）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版必修第三册）

新人教版高中物理必修3 第十章 10.3 电势差与电场强度的关系 授课老师： 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 1 议一议： 如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。 图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。 电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏。这是为什么呢？ 电场线 等势面 电场强度 电势 两者之间是否存在关系？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 电势差与电场强度关系 如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移动到B点，A、B两点在同一电场线上，距离为d，请分别从电场力的角度和电场能的角度计算此过程电场力做的功，你能得出什么结论？ A B d 电场力的角度 电场能的角度 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 电势差与电场强度关系 如果，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移动到B点，A、B两点不在同一条电场线上，距离为l，两点沿电场线方向的距离为d，则两点间的电势差与电场强度有什么关系？ A B d 电场力的角度 电场能的角度 l 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 d为两点沿着电场线方向的距离 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 电势差与电场强度关系 或 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 匀强电场中电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比 电场强度的单位 伏每米（V/m） 1V/m=1N/C 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 课堂练习 如图所示，在水平向右的匀强电场中，将带电荷量为q=1.0×10−6 C的点电荷由A点沿直线移至BB点，电场力做功2×10−5 J，已知A、B间的距离为0.05m.直线AB与电场线的夹角θ为37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)A、B两点间的电势差UAB. (2)该匀强电场的电场强度大小． 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例题 如图10.3-3，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04 m，有一2×10 -15 kg 的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10 -15 C，给两金属板加200 V直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。 （3）如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变， 则上述问题（1）（2）的答案又如何？ 解（1）两金属板间的电场强度 ，带电粒子所受的静电力 则有 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例题 如图10.3-3，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04 m，有一2×10 -15 kg 的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10 -15 C，给两金属板加200 V直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。 （3）如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变， 则上述问题（1）（2）的答案又如何？ （2）静电力远大于重力 2×10-14 N，因此重力可忽略不计。 带电粒子运动的加速度 ，设带电粒子到达N板时速度为v。根据匀变速直线运动的速度与时间的关系有 ，则 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例题 如图10.3-3，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04 m，有一2×10 -15 kg 的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10 -15 C，给两金属板加200 V直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。 （3）如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变， 则上述问题（1）（2）的答案又如何？ （3）当d ' ＝2d时， 则 带电粒子所受的静电力的大小是4×10-11 N， 到达N板时的速度是40 m/s； 两金属板距离增大为原来的2倍时，静电力的大小是2×10-11 N，速度仍然是40 m/s。 议一议：当两极板间距增大，会影响什么？不会影响什么？如何快速得出结论？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 例题 如图10.3-3，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04 m，有一2×10 -15 kg 的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10 -15 C，给两金属板加200 V直流电压。 （1）求带电粒子所受