2023学年完整公开课版电势差dzm

第二章电势能与电势差第三节电势差沙县一中邓宗茂类比ABhh1h2+ABE场高度h1、h2高度差h=h1-h2电势φA、φB电势差UAB=φA-φB参考点参考点一、电势差UAB与电场力做功WAB高度、高度差电势是相对的、电势差是绝对的电势、电势差电势差UAB标量，正负表示初高、末低电场力做功与电势差的关系类比例题

如图所示，一个质子以初速度v0=5×106m/s水平射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域。两板距离为20cm，设金属板之间的电场是匀强电场，电场强度为3×105N/C。质子质量m=1.67×10-27kg，电荷量q=1.60×10-19C。求质子由板上小孔射出时的速度大小。Emq20cmv0小孔1、在匀强电场中把2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功

1.5×10－7J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10－7J。（1）比较A、B、C三点的电势高低；（2）计算A、B间，B、C间，A、C间的电势差；（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静电力做功；（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。练习2、如图所示，回答下列问题。（1）A、B哪点的电势比较高？负电荷在哪点的电势能比较大？（2）负电荷由B移动到A时，静电力做正功还是负功？（3）A、B两点的电势差UAB是正的还是负的？UBA呢？（4）已知UAB＝-10V，请标出各个等势面的电势。BAE练习电场力（F=Eq）电势能的变化△EP=qUAB电场强度（E）移动电荷q做功?电势差（UAB）WAB=qUAB二、电势差与场强的关系1．电场强度E描述了电场具有力的性质，电势差U描述了电场具有能的性质，E是矢量，U是标量．2．E和U描述电场的角度虽不同，但作为反映同一电场的两个物理量，存在着一定的联系．从力的角度来看:从能的角度来看:由此可得：

如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为q的带正电粒子在电场力作用下由A点移到B点，则电场力做功，A、B间电势差为UAB

，相距l，AB与场强方向的夹角为．二、电势差与场强的关系（其中d是沿电场强度方向A、B间的距离）

注意：仅适用于匀强电场EBAC+qθdl在匀强电场中：（1）在匀强电场中，场强在数值等于沿场强方向每单位距离上的电势差．（2）适用条件：匀强电场，而且沿着场强的方向，即式中的d是沿场强方向两点间的距离．（3）从和可知场强的单位V／m和N／C是一致的，1V／m＝1N／C．

注意：在非匀强电场中，E和U也有一定的关系，但不像在匀强电场中的关系式那么简单．二、电势差与场强的关系例题关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是（）

A．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积

B．电势降落的方向必定是场强方向

C．沿电场线方向移动任意相同距离的两点间的电势差必相等

D．不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等匀强电场中两点间的电势差等于场强跟沿场强方向两点间距离的乘积，沿场强方向电势降落最快，不沿电场线方向的直线上相等距离上的电势差也是相等的．探究——电场线与等势面的关系E场+－电场线与等势面：垂直；电场线的指向与等势面的高低：从高指向低；电场线的疏密与等势面的疏密：密处密、疏处疏。三、示波器的工作原理带电粒子在电场中的加速带电粒子在匀强电场中的偏转U1-+v0-emv0EU2Ldvφv0vy课堂小结：一、利用电场使带电粒子加速二、利用电场使带电粒子偏转从动力学和运动学角度分析从做功和能量的角度分析类似平抛运动粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动

例题1.炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，如右图，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出，电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。

结论1：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。例题2.如右图，两个相同极板的长l=6.0cm，相距d=2cm，极板间的电压U=200V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度V0=3.0×107m/s。vy

l++++++-------qdＵv0Fθ

把两板间的电场看作匀强电场，求电