《電勢差與電場強度的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案-副本

《《電勢差與電場強度的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案-副本》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電勢差與電場強度的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案-副本（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時1.6　電勢差與電場強度的關(guān)系 　　1.理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed,并且能夠推導(dǎo)出這個關(guān)系式。 2.會用關(guān)系式U=Ed進行有關(guān)的計算。 3.知道電場強度的兩種單位是相同的。 1.在勻強電場中,兩點間的電勢差等于①電場強度與這兩點沿②電場方向的距離的乘積,即UAB=③Ed。 2.由關(guān)系式E=④　　　　可以看出,在勻強電場中,電場強度的大小等于兩點間的⑤電勢差與兩點沿⑥電場方向距離的比值,也就是說,電場強度在數(shù)值上等于沿⑦電場方向每單位距離上降低的⑧電勢。 3.電場強度的單位可以寫作⑨牛/庫(N/C)或者⑩伏/米(V/m),兩種單位是相同的。

2、 　　主題1:勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 在電場強度為E的勻強電場中,有一帶電荷量為+q的粒子在靜電力的作用下由A點移到B點。 (1)試就下面兩種情況推導(dǎo)公式UAB=Ed。 ①A、B兩點位于同一條電場線上,如圖甲所示。 ②A、B兩點不在同一條電場線上, A、B兩點間的電勢差為UAB,距離為L,AB與電場E的方向間的夾角為θ,如圖乙所示。 (2)請結(jié)合圖丙思考:沿A→B、A→C、A→D三個方向的電勢都是降落的,三個電勢降落方向中,沿哪個方向的電勢降落得最快?電勢降落最快的方向與電場方向具有怎樣的關(guān)系? (3)閱讀教材中后一個“思考與討論”后,請證明:1 V/m=1 N/

3、C。 　　主題2:電場強度的三個計算公式的比較 運用E=Fq、E=kQr2、E=Ud三個公式都可以求電場強度,它們之間有什么區(qū)別?應(yīng)用時要注意哪些問題? 　　主題3:探究非勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 如圖甲所示,以點電荷+Q為圓心(球心)畫同心圓(同心球面),其半徑之比為1∶2∶3。 (1)甲圖中A、B兩點間的電勢差與B、C兩點間的電勢差是否相等?說明理由。 (2)在圖甲中,如果允許A、B、C三點在電場線上移動,并且要求UAB=UBC,你能判斷線段AB與線段BC的大小關(guān)系嗎?說明理由。 (3)在圖乙中兩相鄰的同心圓之間的電勢差相等,丙圖表示電

4、勢降落的情況,看圖說一說電勢在哪些地方降落得快,哪些地方降落得慢。 1.下列公式中,既適用于點電荷產(chǎn)生的靜電場,也適用于勻強電場的有(　　)。 ①電場強度E=Fq　②電場強度E=Ud?、垭妶鰪姸菶=kQr2　④靜電力做功W=Uq A.①③　　　　　　　B.②③　　　　　　　C.②④　　　　　　　D.①④ 2.下列關(guān)于勻強電場的結(jié)論正確的是(　　)。 A.公式E=Fq也適用于勻強電場 B.根據(jù)U=Ed可知,任意兩點的電勢差與這兩點的距離成正比 C.勻強電場的電場強度值等于沿電場強度方向每單位長度上的電勢差值 D.勻強電場的電場強度方向總是跟電荷所受靜電力的方向

5、一致 3.如圖所示,勻強電場的電場強度E=100 V/m,A、B兩點相距10 cm,A、B兩點的連線與電場線方向的夾角為60,則UBA的值為(　　)。 A.-10 V B.10 V C.-5 V D.-53 V 4.圖示是一個勻強電場的等勢面,每兩個相鄰等勢面相距2 cm,由此可以確定電場強度的方向和數(shù)值是(　　)。 A.豎直向下,E=100 V/m B.水平向左,E=100 V/m C.水平向左,E=200 V/m D.水平向右,E=200 V/m 　　拓展一、公式U=Ed或E=Ud的應(yīng)用 1.圖示中A、B、C三點都在勻強電場中,已知AC⊥

6、BC,∠ABC=60,BC=20 cm。把一個電荷量q=110-5 C的正電荷從A點移到B點,靜電力做的功為零;從B點移到C點,靜電力做的功為-1.7310-3 J,則該勻強電場的電場強度大小和方向分別是(　　)。 A.865 V/m,垂直AC向左 B.865 V/m,垂直AC向右 C.1000 V/m,垂直AB斜向上 D.1000 V/m,垂直AB斜向下 　　拓展二、勻強電場中涉及電勢的計算 2.如圖所示,A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點。已知A、B、C三點的電勢分別為φA=15 V、φB=3 V、φC=-3 V。由此可得D點的電勢φD=　　　V。 　　拓展三、

7、電場中電場強度、電勢、電勢差、等勢面之間的關(guān)系 3.如圖所示,實線為電場線,虛線為等勢線,且AB=BC,電場中的A、B、C三點的電場強度分別為EA、EB、EC,電勢分別為φA、φB、φC,AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC,則下列關(guān)系中正確的是(　　)。 A.φA>φB>φC B.EC>EB>EA C.UAB

8、10-19 J 答案 課時1.6　電勢差與電場強度的關(guān)系 知識體系梳理 ①電場強度?、陔妶觥、跡d?、躑ABd　⑤電勢差?、揠妶? ⑦電場?、嚯妱荨、崤?庫(N/C)?、夥?米(V/m) 重點難點探究 主題1:(1)①沿著電場線上兩點移動電荷時,靜電力做功與電勢差的關(guān)系WAB=qUAB,靜電力做功與電場強度的關(guān)系WAB=Eqd,因此UAB=Ed。 ②如果A、B兩點不在同一條電場線上,+q在靜電力的作用下由A點移到B點。 從力的角度看,靜電力做功:WAB=EqLcos θ=dEq 從能的角度看,靜電力做功:WAB=UABq 由以上兩式得:UAB=Ed。 (2)三

9、個電勢降落的方向中,沿A→C方向電勢降落得最快。電場強度的方向就是電勢降落最快的方向。 (3)由E=UABd,可得電場強度的另一個單位:V/m 1 V/m=1V1 m=1J/C1m=1Nm1Cm=1 N/C。 主題2:E=Fq是電場強度的定義式,適用于任何電場,其中q為試探電荷。 E=kQr2是電場強度的計算式,只適用于真空中點電荷的電場,其中Q為場源電荷。 E=Ud是電場強度與電勢差的關(guān)系式,只適用于勻強電場,d表示電場中兩點沿電場線方向的距離。 主題3:(1)A、B兩點間的電勢差與B、C兩點間的電勢差不相等。原因是,由正點電荷的電場線分布情況可知,沿著Q→A→B→C的方向,電場

10、強度越來越弱。現(xiàn)在假設(shè)有試探電荷+q先從A移動到B,再由B移動到C。在此過程中,只能用W=Flcos θ=qEd計算靜電力做的功。但是,這里的靜電力是個變力,我們只好把AB和BC分割成許多小段,這樣,每一小段上的靜電力都可以看作是恒力,再把各小段上靜電力做的功相加就能得到由A移動到B和由B移動到C過程中靜電力做的功了。因為由B移動到C的靜電力總是小于由A移動到B的靜電力,所以WAB>WBC。從另一角度看,WAB=qUAB適用于任何電場,所以qUAB>qUBC,故UAB>UBC。 (2)如果要求UAB=UBC,則應(yīng)該AB

11、,那么WAB=WBC。但AB段的靜電力大于BC段的靜電力,所以A、B間的距離應(yīng)該小于B、C間的距離。 (3)在離場源電荷較近的地方(也就是電場強度強的地方)電勢降落得快,在離場源電荷較遠的地方(也就是電場強度弱的地方)電勢降落得慢。該圖形象地說明了電場強度的大小反映電勢隨空間位置變化的快慢。 基礎(chǔ)智能檢測 1.D　2.AC　3.C　4.B 全新視角拓展 1.D　【解析】把電荷q從A點移到B點,靜電力不做功,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,電場強度方向應(yīng)垂直于等勢線,可見,選項A、B不正確。B、C兩點間的電勢差UBC=WBCq

12、=-1.7310-3110-5 V=-173 V,負號說明B點電勢比C點低173 V。因電場線指向電勢降低的方向,所以電場強度方向必垂直于AB斜向下。電場強度大小E=Ud=UBCsin60=1730.232 V/m=1000 V/m,因此選項D正確。 2.9 【解析】解法一　由題意知A、C兩點間的電勢差為18 V,連接A、C,并將AC線段分為三段AE、EF、FC,如圖所示,則每等份電勢差為6 V,所以B、F兩點等電勢,勻強電場中等勢線相互平行,而ED∥BF,故D、E兩點等電勢,D點電勢為9 V。 解法二　在勻強電場中,在相互平行的直線上,等長線段的兩端點間的電勢差相等,所以UAB=UDC,即φA-φB=φD-φC,得φD=9 V;或UAD=UBC,即φA-φD=φB-φC,得φD=9 V。 3.ABC　【解析】本題考查靜電場中的電場線、等勢面的分布知識和規(guī)律。A、B、C三點處在一根電場線上,沿著電場線的方向電勢降低,故φA>φB>φC,A對;由電場線的密集程度可看出電場強度大小關(guān)系為EC>EB>EA,B對;電場線密集的地方電勢降低較快,故UBC>UAB,C對,D錯。