2.3 电势差与电场强度的关系（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

第3节　电势差与电场强度的关系 第2章　电势能与电势差 栏目索引 必备知识·自主学习 关键能力·互动探究 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 必备知识·自主学习 知识点一 电势差与静电力做功 1.在物理学中，电场中两点间电势的差值称为电势差，也叫电压，用符号U表示。 2．公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则UAB＝________❶，UBA＝_____________，可见UAB＝___________。 φA－φB φB－φA －UBA 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 3．电势差是____❷，UAB为正值，A点的电势比B点的电势__；UAB为负值，A点的电势比B点的电势__。 4．电势差与静电力做功的关系：UAB＝_____❸或WAB＝_______❹。 5．在研究原子和原子核时，常用电子伏特作为能量单位，1 eV＝___________ J。 标量 高 低 qUAB 1.6×10-19 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 √ × × 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 知识点二 匀强电场中电场强度与电势差的关系 1.关系式：E＝___，其中d表示；两点间沿电场方向的距离❺。 2．场强的另一个单位：伏特每米，符号______，1 N/C＝1 V/m。 3．UAB＝Ed❻：匀强电场中两点间的电势差等于________与这两点_________________的乘积。 V/m 电场强度 沿电场方向距离 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 √ × √ 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 关键能力·互动探究 探究点一　电势差与静电力做功的关系　(物质观念之形成) ►情境探究 点电荷在电场力作用下从电场中的A点移动到B点。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 (1)电场力对电荷q做的功与初、末位置的电势能之间有何关系？ (2)电荷在初、末位置的电势能与初、末位置的电势之间有何关系？ (3)电场力对电荷q做的功与初、末位置的电势差有何关系？ 提示：(1)WAB＝EpA－EpB。 (2)EpA＝qφA，EpB＝qφB。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 ►对点例练 (2021·吉林松原实验中学高一期末)在匀强电场中，将－3×10-7 C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做功为－2.4×10-6 J，将该电荷从电场中的A点移到C点，静电力做功为2.4×10-6 J，直角三角形ABC中∠C＝∠CAD＝30°，且电场方向与三角形ABC所在平面平行。 (1)求B、C两点间的电势差。 (2)若规定C点电势为0，求该电荷在D点的电势能。 答案：(1)UBC＝－16 V　(2)Ep＝2.4×10-6 J 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 [练1](多选)(2022·山东枣庄高一期末)在匀强电场中把电荷量为－2×10-9 C的点电荷Q从A点移动到B点，克服静电力做的功为1.6×10-7 J；再把这个点电荷从B点移动到C点，静电力做的功为4.0×10-7 J。取B点电势为零，则下列说法正确的是 (　　) A．A点电势为φA＝80 V B．A、C两点间的电势差UAC＝－120 V C．点电荷Q在C点的电势能为EpC＝4.0×10-7 J D．点电荷Q从A点移动到C点，电场力做功为WAC＝5.6×10-7 J AB 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 电荷从A点到B点，由电场力做功得－WAB＝Q(φA－φB)，解得φA＝80 V，故A正确；电荷从B点移动到C点，由电场力做功得WBC＝Q(φB－φC)，解得φC＝200 V，A、C两点间的电势差为UAC＝φA－φC＝－120 V，故B正确；点电荷Q在C点的电势能为EpC＝QφC＝－4.0×10-7 J，故C错误；点电荷Q从A点移动到C点，电场力做功为WAC＝QUAC＝2.4×10-7 J，故D错误。 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 探究点二　匀强电场中电场强度与电势差的关系　(科学思维之提升) ►情境探究 　 如图所示，B、C、D三点处在同一等势面上，沿A→B、A→C、A→D电势是升高还是降低？哪个方向电势降低最快？ 提示：沿AB、AC、AD三个方向电势都降低，且电势下降的值相等；但AC沿电场线方向，距离最短，单位长度上电势下降最大，即电势降低最快。 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 ►对点例练 (2022·吉林长春高一期末)如图所示，两个平行金属板AB中间为一匀强电场，AB相距10 cm，CD为电场中的两点，dCD＝8 cm，CD连线和电场方向成60°角，C点到A板的距离为2 cm。已知质子从A板移到B板，电场力做功为4.0×10-17 J。质子的电荷量e＝1.6×10-19C，求： (1)匀强电场的电场强度。 (2)CD两点间的电势差。 (3)若将B板接地，则C点的电势为多大？质子在C点的电势能多大？ 答案：(1)2.5×103 V/m　(2)100 V (3)200 V　3.2×10-17 J 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 A　 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 探究点三　解决实际问题　(科学态度与责任之落实) [练3](科技情境)(2022·浙江杭州高二月考)合肥同步辐射装置(简称HLS)是我国第一台以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源，能量为800 MeV的电子直线加速器如图所示。若用下列国际单位制单位的符号来表示eV，正确的是(　　) A．N B．J C．m/s2 D．W B 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 [练4](生活情境)雷电是雷雨云层积累的强大电荷区出现的高压电场放电现象。若已知空气被1×104 V高压击穿的间距为1 cm，试估算在雷雨天气中，距离为2×103 m的两放电云层，放电前瞬间，两云层间的电场强度至少应为(　　) A．1.0×106 V/m B．2.0×106 V/m C．1.0×109 V/m D．2.0×109 V/m A 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 [练5](生活情境)(2022·辽宁沈阳高三二模)特高压直流输电是我国在高端制造领域领先世界的一张“名片”。当直流高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，A、B、C、D是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，则(　　) A．电势的大小为φC>φB＝φD>φA B．场强的大小为EA>EB＝ED>EC C．人从B沿着圆弧走到D会发生触电 D．A、B间距离等于B、C间距离的2倍 B 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 解析： 返回导航 高中物理　必修　第三册　L 第2章　电势能与电势差 谢谢观看！ $$