資源簡(jiǎn)介

10.2電勢(shì)差
導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．知道電勢(shì)差的概念，知道電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選擇無關(guān)。
2．掌握兩點(diǎn)間電勢(shì)差的表達(dá)式，知道兩點(diǎn)之間電勢(shì)差的正、負(fù)與這兩點(diǎn)電勢(shì)高低之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3．知道在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與兩點(diǎn)間電勢(shì)差的關(guān)系，會(huì)應(yīng)用靜電力做功的公式進(jìn)行計(jì)算。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：靜電力做功公式WAB＝qUAB的推導(dǎo)和該公式的具體應(yīng)用
難點(diǎn)：靜電力做功公式中正負(fù)號(hào)的應(yīng)用與正負(fù)號(hào)的物理意義
【自主學(xué)習(xí)】
一、電勢(shì)差
1．定義：電場(chǎng)中 叫作電勢(shì)差，也叫電壓。
2．表達(dá)式：A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差： ，B、A兩點(diǎn)間電勢(shì)差：UBA＝φB－φA ，所以UAB＝－UBA。
3．單位：國際單位是伏，符號(hào)為V。
4．矢標(biāo)性：電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正、負(fù)。電勢(shì)差的正、負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。所以電場(chǎng)中各點(diǎn)間的電勢(shì)差可依次用代數(shù)法相加。
5．靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：
(1)公式推導(dǎo)：
WAB＝EpA－EpB
EpA＝qφA EpB＝qφB，
WAB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝q·UAB
所以有UAB＝。
(2)物理意義：電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于這兩點(diǎn)之間 比值。計(jì)算兩點(diǎn)之間移動(dòng)電荷十靜電力做功，可以不必考慮靜電力和電荷移動(dòng)的路徑。
二、等勢(shì)面
1．定義： 叫作等勢(shì)面。
2．特點(diǎn)：
(1)電場(chǎng)線跟 垂直。(在等勢(shì)面上任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功)
(2)電場(chǎng)線由 指向 。
(3)在電場(chǎng)線密集的地方，等勢(shì)面越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。
(4)在空間中兩等勢(shì)面不相交。
(5)等勢(shì)面是為描述電場(chǎng)的性質(zhì)而假想的面。
3．幾種常見電場(chǎng)的等勢(shì)面
　　
【小試牛刀】
1.如圖所示，a、b是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，將一點(diǎn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W，且已知a、b間的距離為d，以下說法正確的是(　　)
A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為
B．b、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為
C．b點(diǎn)的電勢(shì)為
D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)為
2. (多選)下列關(guān)于電勢(shì)差和靜電力做功的說法，正確的是(　　)
A．電勢(shì)差的大小由靜電力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電荷量決定
B．靜電力在兩點(diǎn)間移動(dòng)某電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電荷量決定
C．電勢(shì)差是矢量，靜電力做的功是標(biāo)量
D．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與電場(chǎng)線垂直的平面上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差均為零
3. (多選)若在某電場(chǎng)中將5.0×10－8 C的正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功6.0×10－3 J，則(　　)
A．A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是1.2×105 V
B．A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是3.0×10－10 V
C．若在A、B兩點(diǎn)間由A至B移動(dòng)2.5×10－8 C的正電荷，則靜電力做功3.0×10－3 J
D．若在A、B兩點(diǎn)間由A至B移動(dòng)1.0×10－7 C的正電荷，則靜電力做功3.0×10－17J
4.(多選)一個(gè)帶電小球在從空中a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力做功3 J，電場(chǎng)力做功1 J，克服空氣阻力做功0.5 J，則小球(　　)
A．在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在b點(diǎn)的重力勢(shì)能大3 J
B．在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)的動(dòng)能小3.5 J
C．在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小1 J
D．在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)的機(jī)械能小0.5 J
5.如圖所示，光滑絕緣的細(xì)桿豎直放置，它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速度下滑，已知q Q，AB＝h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為，其中g(shù)為重力加速度，求：
(1)小球由A到B的過程中靜電力做的功；
(2)A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC。
參考答案
A
2．BD
AC
4．ABD
5．(1)mgh　(2)－10.1電勢(shì)能和電勢(shì)
導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．通過計(jì)算在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷靜電力所做的功，認(rèn)識(shí)靜電力做功跟路徑無關(guān)的特點(diǎn)。
2．通過類比重力勢(shì)能引人電勢(shì)能，體會(huì)能量觀點(diǎn)是分析物理問題的重要方法，并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到物理學(xué)的和諧統(tǒng)一性。
3．理解電勢(shì)能的變化與靜電力做功的關(guān)系。知道常見的電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定方法。
4．通過建立電勢(shì)概念的過程，理解電勢(shì)是從能的角度描述電場(chǎng)的物理量。會(huì)判斷電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：理解掌握電勢(shì)能、電勢(shì)及意義
難點(diǎn)：電勢(shì)的概念，掌握電勢(shì)能與做功的關(guān)系，并能學(xué)以致用．
【自主學(xué)習(xí)】
一、靜電力做功的特點(diǎn)
1．推導(dǎo)下列情景靜電力做功
①如左圖，電荷q沿直線AB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)：WAB＝F·|AB|·cos θ＝qE·|AB|·cos θ＝qE·|AM|
②如左圖，電荷q沿折線AMB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)：
WAM＝qE·|AM| WMB＝0 WAB＝WAM＋WMB＝qE·|AM|＋0＝qE·|AM|
③如右圖，電荷q沿曲線ANB從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)：WAB＝qE·|AM|
2．總結(jié)：靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。
二、電勢(shì)能
1．概念：電荷在 中具有的勢(shì)能。用 表示。
2．靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系
靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量，WAB＝EpA－EpB。
3．電勢(shì)能相對(duì)性
(1)電勢(shì)能的大小：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移到 位置時(shí)所做的功。
(2)零勢(shì)能點(diǎn)：電場(chǎng)中規(guī)定的電勢(shì)能為零的位置，通常把離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地表面的電勢(shì)能規(guī)定為零。
4．電勢(shì)能系統(tǒng)性
電勢(shì)能是相互作用的電荷所共有的，或者說是電荷及對(duì)它作用的電場(chǎng)所共有的。我們說某個(gè)電荷的電勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)略的說法。
三、電勢(shì)
1．概念：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量之比，用符號(hào)φ表示
說明：電勢(shì)是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，由電場(chǎng)本身決定，與放入電場(chǎng)中的電荷無關(guān)
2．定義式：φ＝。
3．單位：國際單位制中，電勢(shì)的單位是伏(特)，符號(hào)是V ，1 V＝1 J/C。
4．特點(diǎn)
(1)相對(duì)性：電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的大小，與所選取的零電勢(shì)的位置有關(guān)，一般情況下取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)或 。
(2)固有性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)大小是由 決定的，與在該點(diǎn)是否放有電荷及所放電荷的電荷量和電勢(shì)能均 。
(3)標(biāo)矢性：電勢(shì)是標(biāo)量，正負(fù)號(hào)不表示方向，表示 。
5．與電場(chǎng)線關(guān)系：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸 。
【小試牛刀】
1.將帶電荷量為6×10－6 C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服靜電力做了3×10－5 J的功，再從B移到C，靜電力做了1．2×10－5 J的功，則：
(1)該電荷從A移到B，再從B移到C的過程中，電勢(shì)能共改變了多少？
(2)如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？
2.上題中，若規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？
3.如圖所示，有一帶電的微粒，在電場(chǎng)力的作用下沿曲線從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，則微粒(　　)
A.帶負(fù)電，電勢(shì)能增加
B.帶負(fù)電，電勢(shì)能減少
C.帶正電，電勢(shì)能增加
D.帶正電，電勢(shì)能減少
4.一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，下列說法正確的是 (　　)
A．油滴帶正電
B．電勢(shì)能增加
C．動(dòng)能增加
D．重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加
5.如圖所示，僅在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子沿圖中虛線從A運(yùn)動(dòng)到B，則(　　)
A．電場(chǎng)力做正功
B．動(dòng)能增加
C．電勢(shì)能增加
D．加速度增大
6.將帶電荷量q1＝－1.0×10－8 C的點(diǎn)電荷，從無限遠(yuǎn)處移到勻強(qiáng)電場(chǎng)中的P點(diǎn)，電場(chǎng)力做功2.0×10－6 J，q1在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是2.0×10－5 N，方向向左。試求：
(1)P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；
(2)電荷的電勢(shì)能在移動(dòng)過程中如何變化？電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能是多少？(無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零)
參考答案
1．增加1．8×10－5 J　(2)3×10－5 J　1．8×10－5 J
2．WAB＝EpA－EpB＝－3×10－5 J，又EpB＝0，
則EpA＝－3×10－5 J
WBC＝EpB－EpC＝1．2×10－5 J，則EpC＝－1．2×10－5 J
D
4．C
5．CD
6．(1)2 000 N/C　向右　(2)減少－2.0×10－6 J10.4電容器的電容
導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．觀察常見電容器的構(gòu)造，建構(gòu)電容器模型。通過實(shí)驗(yàn)，觀察電容器在充、放電過程中電流與電壓的變化，分析電荷量變化及能量轉(zhuǎn)化情況。
2．經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究電容器兩極板間電勢(shì)差與所帶電荷量關(guān)系和用物理量之比定義電容的過程理解電容概念。知道電容的單位。
3．了解電容器的類型、特性及作用。
4．了解影響平行板電容器電容大小的因素。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：電容的概念，影響電容大小的因素
難點(diǎn)：電容的概念，電容器的電量與電壓的關(guān)系，電容的充、放電
【自主學(xué)習(xí)】
一、電容器
1．電容器：由兩個(gè)相 又彼此 的導(dǎo)體組成。
2．平行板電容器：由兩個(gè) 又彼此絕緣的平行 組成。
3．電容器的充、放電現(xiàn)象
(1)充電：把開關(guān)S接1，
電容器兩極所帶電荷量逐漸 ，電流表示數(shù) ，電壓表示數(shù) ，(兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增加)，當(dāng)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù) 時(shí)，電容器充電結(jié)束，此時(shí)兩極板間電壓與充電電壓 ，兩極板帶 電荷。
(2)放電：把開關(guān)S接2，
電容器對(duì)電阻R放電，電流表示數(shù) ，電壓表示數(shù) ，(兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度減弱)，當(dāng)電流表示數(shù)為 ，電壓表示數(shù)為 時(shí)，放電結(jié)束，兩極板正負(fù)電荷 。
(3)電容器充、放電過程中能量的變化
①充電過程：電源的能量不斷儲(chǔ)存在電容器中。
②放電過程：電容器把儲(chǔ)存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量。
二、電容
1．定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板之間的 之比。
2．定義式： (Q是指一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值)
3．物理意義：表征電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)的特性。
4．單位：在國際單位制中，電容的單位是法(拉)，符號(hào)F，另外還有微法(μF)和皮法(pF)，1 μF＝ F，1 pF＝ F。
5．電容器的額定電壓和擊穿電壓
(1)擊穿電壓：加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將被 ，電容器損壞，這個(gè)極限電壓稱為擊穿電壓。
(2)額定電壓：電容器能夠長期正常工作時(shí)的電壓。電容器外殼上標(biāo)的電壓即額定電壓，這個(gè)值比擊穿電壓低。
6．平行板電容器的電容
(1)電容的決定因素：電容C與兩極板間的相對(duì) 成正比，跟極板的正對(duì)面積S成 ，跟極板間的距離d成 。
(2)電容的決定式： ，εr為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)(εr>1)。當(dāng)兩極板間是真空時(shí)， 式中k為靜電力常量。
三、常用電容器
1．固定電容器
(1)定義：電容固定不變的電容器
(2)分類：聚苯乙烯電容器(圖甲)和電解電容器(圖乙)。
2．可變電容器：由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫作定片，可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫作動(dòng)片。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，使兩組鋁片的 發(fā)生變化，電容就隨著改變。
【小試牛刀】
1.如圖所示為某一電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40 V降低到36 V，下列說法對(duì)電容器來說正確的是 (　　)
A．是充電過程
B．是放電過程
C．該電容器的電容為5.0×10－2 F
D．該電容器的電量變化量為0.20 C
2.電容器是一種常用的電子元件，下列對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是(　　)
A．電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力
B．電容器的電容與它所帶的電荷量成正比
C．電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比
D．電容的常用單位有μF和pF，1 μF＝103 pF
3.電容器的電容大小取決于(　　)
A．電容器的電荷量　 B．電容器兩極板間的電壓
C．電容器本身構(gòu)造 D．電容器金屬板的材料性質(zhì)
4. (多選)傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。如圖所示是測(cè)定液面高度h的電容式傳感器，在金屬芯柱的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放入導(dǎo)電液體中，金屬芯柱和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩個(gè)極板，金屬芯柱外面的絕緣物質(zhì)就是電介質(zhì)。測(cè)出電容器電容C的變化，就可以知道h的變化情況，兩者的關(guān)系是(　　)
A．C增大表示h增大
B．C增大表示h減小
C．C減小表示h減小
D．C減小表示h增大
參考答案
1．B
2．A
C
4．AC10.5帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．會(huì)從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的角度、從功和能量變化的關(guān)系的角度分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問題。
2．知道帶電粒子垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，并能對(duì)偏移距離、偏轉(zhuǎn)角度、離開電場(chǎng)時(shí)的速度等物理量進(jìn)行分析與計(jì)算。
3．了解示波管的工作原理，體會(huì)靜電場(chǎng)知識(shí)對(duì)科學(xué)技術(shù)的影響。
4．通過解決帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的問題，加深對(duì)從牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系兩個(gè)角度分析物體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，以及將勻變速直線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向上的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)來處理的思路的認(rèn)識(shí)。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
難點(diǎn)：綜合應(yīng)用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)處理偏轉(zhuǎn)問題
【自主學(xué)習(xí)】
一、帶電粒子的加速
1．帶電粒子在電場(chǎng)中加速(直線運(yùn)動(dòng))的條件：只受 作用時(shí)，帶電粒子的速度方向與 的方向相同或相反。
說明：
(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等，由于他們的萬有引力(重力)一般遠(yuǎn)小于靜電力，除有說明或明確的暗示以外，一般都忽略重力(但并不忽略質(zhì)量)。
(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。
2．分析帶電粒子加速問題的兩種思路
(1)利用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式來分析：
a＝，F(xiàn)＝qE，E＝，得a＝，由v2－v＝2 ad，得v＝
若v0＝0，由v2＝2 ad，得v＝
(2)利用動(dòng)能定理來分析：
qU＝mv2－mv，得v＝
若v0＝0，由 qU＝mv2，可得v＝
二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
1．條件：帶電粒子的初速度方向跟電場(chǎng)力的方向 。
2．運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：粒子沿 電場(chǎng)方向不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)； 電場(chǎng)方向受恒定的電場(chǎng)力，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與平拋運(yùn)動(dòng)類似，運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線。
3．分析思路：運(yùn)動(dòng)的合成與分解
(1)沿初速度方向：vx＝v0，x＝L＝v0t
(2)垂直于初速度方向：a＝＝，vy＝at，y＝at2
4．兩個(gè)結(jié)論
(1)偏轉(zhuǎn)距離：y＝at2＝
(2)偏轉(zhuǎn)角度：tan θ＝＝
5．幾個(gè)推論
(1)射出電場(chǎng)時(shí)，速度方向的反向延長線過初速度方向的位移的中點(diǎn)；
(2) (α為位移角，θ為速度角)；
(3)帶電粒子經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若它們的初速度 v0相同，只要 也相同，它們的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角θ一定相同；
(4)帶電粒子經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若它們的初動(dòng)能Ek0相同，只要q相同，它們的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角θ一定相同；
(5)帶電粒子經(jīng)過同一加速電場(chǎng)（U0）后，又經(jīng)過同一 ，它們的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角θ一定相同。
y＝at2＝ ，tan θ＝＝
三、示波管的原理
1．構(gòu)造：示波管主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極(XX′和YY′)、熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。
2．原理
(1)給電子槍通電后，如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點(diǎn)。
甲　示波管的結(jié)構(gòu)　　乙　熒光屏(從右向左看)
(2)示波管的YY′偏轉(zhuǎn)電極上加的是待測(cè)的信號(hào)電壓，使電子沿YY′方向偏轉(zhuǎn)。
(3)示波管的XX′偏轉(zhuǎn)電極上加的是儀器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓(如圖所示)，叫作掃描電壓，使電子沿XX′方向偏轉(zhuǎn)。
掃描電壓
【小試牛刀】
1.如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B板時(shí)的速度為v，保持兩板間的電壓不變，則(　　)
A．當(dāng)增大兩板間的距離時(shí)，速度v增大
B．當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度v減小
C．當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度v不變
D．當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長
2.如圖所示，M和N是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面，相距為d，電勢(shì)差為U，一質(zhì)量為m(不計(jì)重力)、電荷量為－q的粒子以速度v0通過等勢(shì)面M射入兩等勢(shì)面之間，則該粒子穿過等勢(shì)面N的速度應(yīng)是(　　)
A．　　 B．v0＋
C． D．
3.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E)中，一帶電荷量為－q的粒子(不計(jì)重力)的初速度v0的方向恰與電場(chǎng)線方向相同，則帶電粒子在開始運(yùn)動(dòng)后，將(　　)
A．沿電場(chǎng)線方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．沿電場(chǎng)線方向做變加速直線運(yùn)動(dòng)
C．沿電場(chǎng)線方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D．偏離電場(chǎng)線方向做曲線運(yùn)動(dòng)
4.如圖所示，從熾熱的金屬絲逸出的電子(速度可視為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子的重力不計(jì)。在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是(　　)
A．僅將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極性對(duì)調(diào)
B．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離
C．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓
D．僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓
5.電子以初速度v0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入兩平行金屬板中間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，現(xiàn)增大兩板間的電壓，但仍能使電子穿過該電場(chǎng)。則電子穿越平行板間的電場(chǎng)所需時(shí)間 (　　)
A．隨電壓的增大而減小
B．隨電壓的增大而增大
C．與電壓的增大無關(guān)
D．不能判定是否與電壓增大有關(guān)
6.讓質(zhì)子和氘核的混合物沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，要使它們最后的偏轉(zhuǎn)角相同，這些粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)必須具有相同的 (　　)
A．初速度　　B．初動(dòng)能　　C．加速度　　D．無法確定
參考答案
1．C
2．C
C
4．C
5．C
6．B10.3電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.經(jīng)歷探究勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定量關(guān)系的過程，理解關(guān)系式的意義
2.知道電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位“伏特每米”的意義。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積
難點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為什么等于兩點(diǎn)間電勢(shì)差與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的比值
【自主學(xué)習(xí)】
一、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
1．推導(dǎo)：
從力和位移的角度計(jì)算功：F＝qE　W電＝Fd＝qEd
從電勢(shì)差的角度計(jì)算功：W電＝qUAB
2．關(guān)系式： 。
3．物理意義：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于 與這兩點(diǎn) 的乘積。
4．適用條件： 。(在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中可以定性分析相關(guān)問題)
二、公式E＝的意義
1．意義：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的 與這兩點(diǎn) 的比值。
2．電場(chǎng)強(qiáng)度的另一種表述：電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于 方向 上降低的 。
(說明：沿電場(chǎng)方向上電勢(shì)降低最快，電場(chǎng)強(qiáng)度是電勢(shì)差對(duì)空間位置的變化率，反映了電勢(shì)隨空間變化的快慢)
3．電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位： ，符號(hào)為 ，1 V/m＝1 N/C。
三、關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩個(gè)推論
推論1：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢(shì)φC＝，如圖甲所示．
推論2：勻強(qiáng)電場(chǎng)中若兩線段AB∥CD，且AB＝CD，則UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)，如圖乙所示．
【小試牛刀】
1.(多選)如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且AB＝BC，電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB、EC，電勢(shì)分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有 (　　)
A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EA
C．UAB＜UBC D．UAB＝UBC
2.如圖所示，在E＝400 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)相距d＝2 cm，它們的連線跟電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角是60°，則Uab等于(　　)
A．－8 V　　　B．－4 V　　　C．8 V　　　D．4 V
3.關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)
A．電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也越大
B．任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積
C．沿著電場(chǎng)線方向，任何相同距離上的電勢(shì)降低必定相等
D．場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)處處相同
4. (多選)場(chǎng)強(qiáng)為E＝1.0×102 V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有相距d＝2.0×10－2 m的a、b兩點(diǎn)，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差可能為(　　)
A．1.0 V　　 B．2.0 V
C．3.0 V D．4.0 V
5.對(duì)公式E＝的理解，下列說法正確的是(　　)
A．此公式適用于計(jì)算任何電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
B．A點(diǎn)和B點(diǎn)間距離越大，則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大
C．公式中d是指A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的距離
D．公式中的d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間的距離
參考答案
1．ABC
2．B
C
4．AB
5．D

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