1、.年 級高二學 科物理版 本魯教版內(nèi)容標題電勢差【本講教育信息】一. 教學內(nèi)容： 電勢差根底知識 1. 電勢差與電場力做功 1電勢差：電場中兩點間的電勢之差，UABUAUB，單位：伏V，1V1J/C。 2電勢差與電場力做功的關(guān)系；在電場中A、B兩點間挪動電荷q的過程中，電場力做的功W等于電荷量q和這兩點間的電勢差UAB的乘積，即WqUAB。 2. 在勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的間隔 的乘積，即：UEd。 在勻強電場中，電場強度等于沿場強方向單位間隔 上的電勢差，即。 3. 示波管的工作原理 1構(gòu)造及功能如以下圖： 電子槍：發(fā)射并加

2、速電子。 豎直偏轉(zhuǎn)電極YY'：使電子束豎直偏轉(zhuǎn)加信號電壓。 程度偏轉(zhuǎn)電極XX'：使電子束程度偏轉(zhuǎn)加掃描電壓。 熒光屏。 2原理：YY'作用：被電子槍加速的電子在YY'電場中做勻變速曲線運動，出電場后做勻速直線運動打到熒光屏上，YY'間的電壓隨信號電壓同步調(diào)變化，但由于視覺暫留及熒光物質(zhì)的殘光特性看到一條豎直亮線。如何使這一豎直亮線轉(zhuǎn)化成正弦圖形呢？加掃描電壓 XX'作用：與上同理，假如只在偏轉(zhuǎn)電極XX'上加電壓，亮斑就在程度方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，加上掃描電壓，一周期內(nèi)，信號電壓也變化一周期，熒光屏將出現(xiàn)一完好的正弦圖形。方法點撥 1. 利用公式W

3、qU解題應(yīng)注意的問題 1公式WqU適用于任何電場。 2為了防止不必要的混淆，通常應(yīng)用公式WqU計算電場力做功時，q和U都取絕對值，算出功W也是絕對值，不必從公式中尋找符號關(guān)系。至于電場力做的是正功還是負功，可根據(jù)電荷的正負以及電荷挪動方向與電場線的方向關(guān)系去判斷。 3注意電勢差的單位是伏V。 2. 如何理解公式或UEd中的“d設(shè)勻強電場中任兩點A、B之間的間隔 為l，AB連線與電場線的夾角為，那么d應(yīng)是l在電場線上的投影，即d；假設(shè)AB間的電勢差為U，那么。如以下圖所示。 3. 公式的計算只適用于勻強電場，而在有些非勻強電場的定性分析題中也可以運用。對一些非勻強電場的問題，也可由公式進展定性分

4、析。例如，在圖中，在點電荷Q的電場中有A、B、C三點，要求比較UAB與UBC的大小時，可以利用即UEd定性說明。AB段電場強度比BC段電場強度大，故。另外，在等差等勢面的分布圖中等勢面越密的地方場強就越大，如圖中左右兩邊與上、下兩部分比較就很明顯。圖圖疑難辨析 1. 電場強度和電勢差的關(guān)系的理解 1因為只有在勻強電場中電場力才是恒力，才有WqEd，所以在高中數(shù)學根底上，這一關(guān)系也僅在勻強電場中才成立。 2由推導過程可以看出，WqEd中的位移d必須是沿電場力方向的分位移，所以中的d也必須是沿場強方向的間隔 。 3場強是矢量，電勢差是標量，這一關(guān)系僅能反映兩個物理量之間的數(shù)量關(guān)系。場強的方向也可以

5、從電勢的變化角度描繪，即場強的方向是電勢降落最快的方向。 4因為有了這一關(guān)系，可以把電勢差理解為場強沿場強方向?qū)ξ灰频姆e累，場強為沿場強方向單位長度的電勢差。 2. 易錯易混點 普遍適用，而UEd只適用于勻強電場。【典型例題】 例1. 在電場中把一個電荷量為的負電荷從A點移到B點，抑制電場力做功，再將電荷從B點移到C點，電場力做功，求A與B、B與C、A與C間的電勢差。 解析：根據(jù)電場力做功和電勢差的關(guān)系得 所以 答案：5V 2V 3V 例2. 如下圖，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間的間隔 等于b、c間的間隔 ，用分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度，可以斷定

6、 A. B. C. D. 解析：電場線通常有如以下圖所示的幾種情況。題中給出的一條電場線，不能確定是哪一種，因此B、C、D均不正確，其中在前三個圖中可由UEd定性分析。不管是何種情況的電場，沿著電場線方向電勢總是降低的，即，故A正確。答案：A 例3. 如下圖的勻強電場中，有a、b、c三點，ab5cm，bc12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60°角，一個電荷量為的正電荷從a移到b電場力做功為，求： 1勻強電場的場強？ 2電荷從b移到c，電場力做功？3a、c兩點的電勢差？ 思維分析：由于電場力做功WqU與途徑無關(guān)，只與初末位置間的電勢差有關(guān)，故可以根據(jù)的電功先求電勢差，再根據(jù)

7、勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系確定場強E，反之亦然。 解析：設(shè)ab兩點間的間隔 為d， 由兩式得 2設(shè)bc兩點沿場強方向的間隔 為d1， 由式得： 3設(shè)電荷從a移到c電場力做功為W 由得： 答案：1E60V/m 2W 3 例4. 以下圖中A、B、C三點都在勻強電場中，ACBC，ABC60°，BC20cm。把一個電荷量qC的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為，那么該勻強電場的場強大小和方向是 A. 865V/m，垂直于AC向左 B. 865V/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 解析：把電荷q從A移到B

8、電場力不做功，說明A、B兩點在同一等勢面上。因該電場為勻強電場，等勢面應(yīng)為平面，故圖中直線AB即為等勢線，場強方向應(yīng)垂直于等勢面，可見，選項A、B不正確。 ，B點電勢比C點低173V，因電場線指向電勢降低的方向，所以場強方向必垂直于AB斜向下，場強大小 。選項D正確。 答案：D 例5. 如下圖，勻強電場中的A、B、C三點構(gòu)成一邊長為a的等邊三角形，場強方向平行于紙面，具有一定初速度的電子在電場力作用下經(jīng)B點到A點動能減少了Ek0；質(zhì)子在電場力作用下經(jīng)C點到A點動能增加了Ek0，電子和質(zhì)子的電荷量大小都為e。求該勻強電場的場強E的大小。解析：因為在電場力作用下具有一定初速度的電子由B點移到A點減小的動能與在電場力作用下質(zhì)子由C點移到A點增加的動能相等，均為Ek0，說明BA邊和CA邊在場強方向的間隔 設(shè)為d相等，且，所以場強方向應(yīng)為沿BC的中點指向A，如下圖。由勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系式 以及功能關(guān)系有， 解得 答案： 例6. 如下圖的電場，等勢面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各面電勢已在圖中標出。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0，方向與程度方向成45°角斜向上射入電場，要使小球做直線運動。問：1小球應(yīng)帶何種電荷？電量是多少？2在入射方向上小球最大位移是多少？電場足夠大 解析：1作電場線如圖a所示，由題意，只有小球受到向左的