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上海复文教育:http:/上海复文教育1专业教育培训机构:400-862-9698复文教育精品小班课程辅导讲义讲义编号2012秋季11WL05辅导科目:物理年级:高二课题第5讲:场强和电势差的关系教学目标教学重点、难点上海复文教育:http:/上海复文教育2专业教育培训机构:400-862-9698教学内容一、课前回顾1.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V。则下列下列中正确的是()A、D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3VB、电荷量为1.6×10-19C的正点电荷在D点的电势能为1.12×10-18JC、将电荷量为1.6×10-19C的正点电荷从E点移到F点,电场力做的功为3.2×10-19JD、将电荷量为1.6×10-19C的负点电荷从F点移到A点,电荷的电势能减少了3.2×10-19J二、知识梳理1.电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积.2.电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值,公式E=___________,单位___________.三、例题精讲例1、如图所示,平行金属板A与B相距5cm,电源电压为10v,则与A板相距1cm的C点的场强为()A.1000V/mB.500V/mC.250V/mD.200V/m变式训练1.在上题中,如果A板接地,则C点的电势为()A.2VB.-2VC.8VD.-8V变式训练2.如图所示,匀强电场场强为E,A与B两点间的距离为d,AB与电场线夹角为а,则A与B两点间的电势差为()A.EdB.EdcosаC.EdsinаD.Edtanа例2、如图,两块平行正对的金属板MN分别与电源相连,N板接地.在两板中的P点固定一正检验电荷.现保持M板不动,将N板向下平行移动,则在N板下移过程中,正检验电荷在P点的电势能变化情况是()A.不变B.变大C.变小D.无法确定ABCDEF上海复文教育:http:/上海复文教育3专业教育培训机构:400-862-9698变式训练1.如图所示,a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m,两点的连线与电场线成37°角,两点间的电势差Uab=2.4×103V,则匀强电场的场强大小为E=______V/m,把电子从a点移到b点电场力做功W=______J,电子的电势能将______(填“增大”、“减少”或“不变”)例3、在静电场中,一带电量为q的带电粒子,仅受电场力作用,先后经过相距为d的A、B两点时,动能增加了Ek,则有()A.电场中A点的电势一定比B点的电势高;B.电场的电场强度一定为Ek/qd;C.A、B两点间电势差的大小一定为Ek/q;D.带电粒子的电势能一定减少。例4、某电场电场线和等势面如图所示,图中实线表示电场线,虚线表示等势线,过a、b两等势面的电势分别为a=50V,b=20V,那么ab连线中点c的电势c的值为()A.等于35VB.大于35VC.小于35VD.等于15V变式训练1.图中的实线为电场线,虚线为等势线,a、b两点的电势A=-50V,B=-20V,则a、b连线中点c的电势C应为()A.C=-35VB.C-35VC.C-35VD.条件不足,无法判断C的高低变式训练2.如图所示,a、b、c是一条电场线的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定()A.φa>φb>φcB.Ea>Eb>EcC.φa–φb=φb–φaD.Ea=Eb=Ec例5、如图所示,直线表示等势线线,某带电粒子只受电场力作用而从a向b运动,其轨迹如图所示,可知()A.该粒子一定带负电荷B.该粒子在a处的动能一定大于在b处的动能C.该粒子在a点的电势能比b点的电势能大D.粒子在a处的加速度大于在b处的加速度acbab上海复文教育:http:/上海复文教育4专业教育培训机构:400-862-9698例6、如图所示A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V,φB=3V,φC=-3V.由此可知D点的电势φD=______V变式训练1.图中A、B、C为匀强电场中的三点已知φA=12V,φB=6V,φC=-6V试在方框中做出该电场线的分布示意图变式训练2.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中点,如图所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设场强大小为E,一电量为1×10-6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则()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例7、如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×lO-6J,将另一电荷量为10-8C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10-6J.(1)求电场线的方向及UAB、UAC、UBC的值.(2)若AB边长为32cm,求电场强度例8、如图所示,ab是半径为R的圆的直径,该圆处于匀强电场中.在圆周平面内,将一带正电q的小球从a点以相同的动能E0k抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,小球到达c点的动能为Ekc且最大.已知∠cab=30°,若不计重力和空气阻力,试求:(1)电场强度E;(2)圆周上电势差的最大值.上海复文教育:http:/上海复文教育5专业教育培训机构:400-862-9698四、课堂练习1.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,说法正确的是()A.电场强度越大,任意两点间的电势差一定越大B.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降低必定相等C.电势降低的方向必定是电场强度的方向D.沿着电场方向,单位距离上降落的电势越大,则电场强度越大2.电场中有A、B两点,若A点电势A高于B点电势B,那么这两点的电场强度AE和BE的关系是()A.BAEEB.BAEEC.BAEED.缺少条件,不能确定3.如图所示,若a、b之间距离等于b、c之间距离,则a、b间的电势差1U和b、c间电势差2U的大小关系是()A.21UUB.21UUC.21UUD.不能确定4.如果将两块相距5mm的平行金属板放在空气中,已知空气能承受的电场强度的最大值为3000kV/m,超过这个数值时,空气就要击穿,产生火花放电,为了不产生火花放电,两块金属板之间最多可达到的电势差为_______V.5.一个匀强电场中有M、N、P三点,它们的连线组成一直角三角形,如图所示,已知MN=4cm,MP=5cm,当把电荷量为C9102的负点电荷从M移到N时,电场力做功9108J,而从M移到P时电场力做功也是9108J,则此电场的方向是从_________点指向________点,电场强度的大小是______________________.6.两带电小球,电荷量分别为+q和-q,固定在长为L的绝缘细杆两端,置于匀强电场E中,杆与场强方向成60°角,如图所示,若此杆绕杆中点处的O转过120°与电场线平行,则此过程中电场力做的功为___________.7.如图所示,两平行金属板A、B间是匀强电场,已知VUAB300,A、B间距为5cm,两板间有一很薄的金属空腔平行于A、B放置,它的中心点D离A的距离为2cm,电场中的C点、G点离A板的距离分别是1cm、4cm.求:(1)当B板接地时,A板、B板及D、C、G点的电势;(2)若改为A板接地,则结果又如何?五、课后总结第5次课后作业上海复文教育:http:/上海复文教育6专业教育培训机构:400-862-9698学生姓名:1.关于静电场的电场线和等势面,以下说法正确的是()A.等势面上各点的场强大小相等B.导体周围的电场线一定与导体表面垂直C.同一条电场线上的两点,电势必定不等D.同一条电场线上的两点,场强必定不相等2.对公式U=Ed的理解,下列说法正确的是()A.在相同的距离上的两点,电势差大的其场强也必定大B.此公式适用于所有的电场中的问题C.公式中的d是通过两点的等势面间的垂直距离D.匀强电场中,沿着电场线的方向,任何相等距离上的电势降落必定相等3.如图所示,a、b、c是匀强电场中的三个点,a、b、c三点在同一平面上,三点电势分别是10V、2V和6V,下列各图中电场强度的方向表示正确的是().4.如图所示,两块相对的平行金属板M、N与电池相连,N板接地,在距两板等远的一点P固定一个带正电的点电荷,如果将M板向上平移一小段距离,则().A.点电荷所受的电场力减小B.点电荷所受的电场力增大C.点电荷的电势能减小D.点电荷的电势能保持不变5.如图所示的匀强电场中,M、N两点距离为2cm,两点间的电势差为5V,MN连线与场强方向成600角,则此电场的电场强度大小为.6.如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-q的油滴,从A点以速度v竖直向上射入电场.已知油滴质量为m,重力加速度为g,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小恰为v/2.问:(1)电场强度E为多大?(2)A点至最高点的电势差为多少?知识拓展:静电感应和静电平衡一、电场中的导体上海复文教育:http:/上海复文教育7专业教育培训机构:400-862-96981、金属导体的特征:由做热振动的正离子和做无规则热运动的自由电子组成2、静电感应现象在源电荷的电场中引入金属导体后会使空间电场重新分布,源电荷的电场使导体内部自由电子定向移动直至静电平衡状态3、静电平衡状态:导体(包括表面)中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态4、静电平衡状态下导体的特点:⑴内部场强处处为零(不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0)⑵导体中没有自由电荷定向移动⑶净电荷分布在导体表面⑷导体表面附近电场线与表面垂直理论证明:中性导体带电后,由于同种电荷相互排斥,净电荷只能分布在表面。反证法:若内部有自由电荷,则内部场强不为0,导体就不是处于静电平衡状态5、静电平衡时导体周围电场分布:右图空间实际电场分布,不会出现虚线电场线二、静电屏蔽1、空腔导体的特点:净电荷只分布在外表面,内表面不带电,空腔内没有电场2、静电屏蔽外部电场对内部仪器没有影响若将源电荷置于空腔内,则内对外有影响实验演示:将收音机置于金属网罩内则声音大小减小若将球壳接地,则内外各不影响3、应用电学仪器和电子设备外面套有金属罩通信电缆版面包一层铅皮高压带电作业人员穿金属网衣通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱+--+++-+___++++--+++-+++
本文标题:高二物理第五讲场强和电势差的关系
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