高二物理魯科版選修3-1課件：第1部分 第2章 第3節(jié)《電勢差》

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歡迎進入物理課堂 自學(xué)教材 1 電勢差電場中兩點間的電勢 也叫電壓 公式UAB 單位 伏 V 1V 1 2 電勢差與電場力做功的關(guān)系在電場中A B兩點間移動電荷q的過程中 電場力做的功W等于電荷量q和這兩點之間的的乘積 即W 即1J 1C V A B J C 電勢差 qUAB 之差 3 電子伏特1eV J 表示在電勢差為1V的兩點間電子自由移動時所做的功 1 6 10 19 電場力 重點詮釋 1 正確理解電勢差電勢 電勢差的關(guān)系與高度 高度差的關(guān)系對比如下 2 對電場力做功公式WAB qUAB的理解 1 公式WAB qUAB適用于任何電場 UAB為電場中A B兩點間的電勢差 2 公式中各量均有正負(fù) 計算中W和U的角標(biāo)要相互對應(yīng) 即WAB qUAB WBA qUBA 3 電勢能 電勢 電勢差 電場力做功的關(guān)系 1 關(guān)于電勢差與電場力做功的說法中 正確的是 A 電勢差的大小由電場力在兩點間移動電荷做的功和電荷的電荷量決定B 電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電勢差和該電荷的電荷量決定C 電勢差是矢量 電場力做的功是標(biāo)量D 電場中兩點間的電勢差等于電場力做功 電荷的電勢能減小 解析 本題主要考查電勢差的概念及電場力做功與電勢差的關(guān)系 電勢差的大小由電場本身的因素決定 與移動電荷的電荷量及移動電荷所做的功無關(guān) A項錯 由WAB qUAB知 B項對 電勢差 電場力做的功都是標(biāo)量 C項錯 電場中兩點間的電勢差等于單位電荷從一點移到另一點電場力所做的功 D項錯 因此正確答案為B項 答案 B 自學(xué)教材 勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 1 大小關(guān)系 U 或E 2 方向關(guān)系 場強的方向就是電勢的方向 3 單位關(guān)系 1V m 1 Ed 降低最快 N C 重點詮釋 1 電場強度和電勢差的比較 2 應(yīng)用U Ed解決問題注意以下幾點 1 此式只適用于勻強電場 對非勻強電場可定性討論 2 d是電場中兩點在電場方向的距離 3 由公式E U d知 在勻強電場中 場強等于沿場強方向每單位長度上的電勢差 4 單位 V m 與 N C 是相等的 5 公式給出了勻強電場中的電勢分布是均勻的 2 如圖2 3 1所示 勻強電場的場強E 100V m A B兩點相距0 1m AB連線與電場線的夾角為 60 則A B兩點間的電勢差為多少 圖2 3 1 答案 5V 自學(xué)教材 1 用途示波器是一種常用的觀測的儀器 它還可以用來測量電信號的 頻率 等參數(shù) 2 構(gòu)成陰極射線管示波器主要由電子槍 和熒光屏組成 示波管內(nèi)抽成 電信號波形 周期 電壓 偏轉(zhuǎn)電極 真空 重點詮釋 1 示波器的構(gòu)造示波器的面板上有很多用于調(diào)節(jié)的旋鈕 示波器的中心部件是示波管 2 示波管的結(jié)構(gòu)及工作原理 1 構(gòu)造 如圖2 3 2所示 主要由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 示波管內(nèi)抽成真空 圖2 3 2 2 工作原理 偏轉(zhuǎn)電極不加電壓從電子槍射出的電子將沿直線運動 射到熒光屏中心點形成一個亮斑 僅在YY 或XX 加電壓 圖2 3 3 若所加電壓穩(wěn)定 則電子被加速 偏轉(zhuǎn)后射到Y(jié)Y 或XX 所在直線上某一點 形成一個亮斑 不在中心 如圖2 3 3所示 示波管實際工作時 豎直偏轉(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板都加上電壓 一般地 加在水平偏轉(zhuǎn)板上的是掃描電壓 若兩者周期相同 在熒光屏上就會顯示出信號電壓隨時間變化的波形圖 3 2012 榆林高二檢測 示波管是示波器的核心部件 它由電子槍 偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成 如圖2 3 4所示 如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑 那么示波管中的 圖2 3 4 A 極板X應(yīng)帶負(fù)電B 極板X 應(yīng)帶正電C 極板Y應(yīng)帶正電D 極板Y 應(yīng)帶正電解析 電子槍發(fā)射的電子帶負(fù)電 在偏轉(zhuǎn)電極作用下要偏轉(zhuǎn) 可知極板X應(yīng)帶正電 極板Y應(yīng)帶正電 故C正確 答案 C 答案 C 公式UAB WAB q對于非勻強電場同樣適用 注意WAB為將電荷從A點移到B點電場力對電荷做的功 可以為正值 也可以為負(fù)值 公式中q為正電荷時用正值代入 q為負(fù)電荷時用負(fù)值代入 1 一個帶正電的質(zhì)點 電荷量為q 2 0 10 9C 在靜電場中由a點移到b點 在這個過程中 除電場力做功外 其他力做的功為6 0 10 5J 質(zhì)點的動能增加了8 0 10 5J 則a b兩點間的電勢差Uab為 A 3 104VB 1 104VC 4 104VD 7 104V 答案 B 圖2 3 5 例2 2012 廈門高二檢測 如圖2 3 5所示 A B C三點都在勻強電場中 已知AC BC ABC 60 BC 20cm 場強方向與 ABC所在平面平行 把一個電量為q 10 5C的正電荷從A點移到B點 電場力做功為零 從B點移到C點 電場力做功為 1 732 10 3J 則該勻強電場的場強大小和方向是 A 866V m 垂直于AC向左B 866V m 垂直于AC向右C 1000V m 垂直于AB斜向上D 1000V m 垂直于AB斜向下 思路點撥 先由電場力做功的計算公式W qU求出B C兩點間的電勢差 再由公式U Ed計算場強 答案 D 1 勻強電場等勢面為平面 電場線與等勢面垂直且由高等勢面指向低等勢面 確定了等勢面就可確定電場線方向 2 公式U Ed中 U為兩點間電壓 E為勻強電場的場強 d為兩點間距離在場強方向上的投影 圖2 3 6 2 勻強電場中的三點A B C是一個三角形的三個頂點 AB的長度為1m D為AB的中點 如圖2 3 6所示 已知電場線的方向平行于 ABC所在平面 A B C三點的電勢分別為14V 6V和2V 設(shè)場強大小為E 一電荷量為1 10 6C的正電荷從D點移到C點電場力所做的功為W 則 A W 8 10 6J E 8V mB W 6 10 6J E 6V mC W 8 10 6J E 8V mD W 6 10 6J E 6V m 答案 A 圖2 3 7 例3 水平放置的兩塊平行金屬板長L 5 0cm 兩板間距d 1 0cm 兩板間電壓為90V 且上板為正 一個電子沿水平方向以速度v0 2 0 107m s 從兩板中間射入 如圖2 3 7所示 求 1 電子偏離金屬板時的側(cè)位移是多少 2 電子飛出電場時的速度是多少 審題指導(dǎo) 解決此題關(guān)鍵有三點 1 電子在電場中運動重力不計 2 電子在電場中運動的規(guī)律是類平拋運動 3 靈活應(yīng)用運動的合成與分解的思想 答案 1 0 5cm 2 2 04 107m s 與v0夾角 arctan0 2斜向上 帶電粒子在電場中的運動問題的分析方法與力學(xué)中的方法相同 對類平拋運動 即帶電粒子以速度v0垂直電場線方向飛入勻強電場中 受到恒定的與初速度方向成90 角的電場力作用的運動 運動的分析方法 沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運動 沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動 電子離開電場后 打在屏上的P點 若s 10cm 求OP的高度 解析 電子飛出電場后做勻速直線運動 則OP y s tan 0 025m 2 5cm 答案 2 5cm 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全