2019-2020年高中物理 1.6 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 第11課時(shí) 新人教版選修3-1高一.doc

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2019-2020年高中物理 1.6 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 第11課時(shí) 新人教版選修3-1高一 教學(xué)目的： 1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed，并且能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。 2、會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 3、理解電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無直接的關(guān)系。 過程與方法： 通過推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，使學(xué)生的分析能力和推理能力得到進(jìn)一步培養(yǎng) 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 通過從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)、電勢(shì)差的關(guān)系，使學(xué)生在遇到具體問題時(shí)要注意分析，不要武斷地下結(jié)論，使學(xué)生養(yǎng)成多角度多方面看問題的學(xué)習(xí)品質(zhì)。 教學(xué)重點(diǎn)： U=Ed及其成立條件。 教學(xué)難點(diǎn)： 電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無直接的關(guān)系；會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 教學(xué)過程 一．課前導(dǎo)學(xué) 復(fù)習(xí)引入： 1、你學(xué)過哪些描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量？ 答：電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：①力的性質(zhì)，由電場(chǎng)強(qiáng)度描述，可用電場(chǎng)線形象表示；②能的性質(zhì)：由電勢(shì)、電勢(shì)差描述，可用等勢(shì)面形象表示。 2、等勢(shì)面有哪些特點(diǎn)？ 答：等勢(shì)面的特點(diǎn)：①沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功；②等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，且電場(chǎng)線從高電勢(shì)指向低電勢(shì)；③任兩個(gè)等勢(shì)面不相交。 3、既然場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)差都描述電場(chǎng)的性質(zhì)，它們之間一定存在關(guān)系、什么關(guān)系呢？下面我們就來推導(dǎo)它們間的關(guān)系。 二、質(zhì)疑討論 質(zhì)疑討論1：場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有何定量關(guān)系？ 引導(dǎo)學(xué)生討論在勻強(qiáng)電場(chǎng)中它們間的關(guān)系. 右圖是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，A、B是沿電場(chǎng)方向上的兩點(diǎn)，其電勢(shì)差為U，A、B之間相距為d?，F(xiàn)將一個(gè)電量為q的電荷由A移到B，你可以用幾種方法計(jì)算電場(chǎng)力所做的功？ （1）W＝Fd＝qEd （2）W＝qU 即得：U＝Ed 或 E＝U／d 質(zhì)疑討論2：A、B不在同一條電場(chǎng)線上： 如右圖根據(jù)電勢(shì)差的定義式，得 UAB= 用d表示A、B在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離AB′，則上式可寫為：UAB =Ed 總結(jié)結(jié)論：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。 質(zhì)疑討論3：上式是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中推出的，它適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)嗎？ 學(xué)生：思考、討論后回答：不適用。因?yàn)樵诜莿驈?qiáng)電場(chǎng)中，電荷從A移至B的過程中，受的電場(chǎng)力為變力，W電場(chǎng)不能寫成Fs. 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系：UAB =Ed 注意：①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) ②d：沿電場(chǎng)方向的距離 質(zhì)疑討論4：由UAB=Ed，得到：，這個(gè)式子表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？ 學(xué)生：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上的電勢(shì)差。 由，可得E的單位為V/m，即1 V/m=1 N/C。 三、反饋矯正 例1.在電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB>0，那么將一負(fù)電荷從A移到B的過程中 ( B). (A)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能增加 (B)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加 (C)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少 (D)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能減少 例2：將一電量為l.610－8C的負(fù)電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為6.410－6J，則AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為___400___V. 例3：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為2 cm，兩 點(diǎn)間的電勢(shì)差為5 V，M、N連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60角，則 此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？答案:500 V/m. 例4：圖中，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知AC⊥BC， ∠ABC=60，BC＝20 cm.把一個(gè)電量q=10-5C的正電荷從A移到B，靜電力做功為零；從B移到C，靜電力做功為J，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是（ D ） 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 四、鞏固遷移 1、關(guān)于電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，下列說法中正確的是(CD ). (A)U=Ed關(guān)系式適用于任何電場(chǎng) (B)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差正比于兩點(diǎn)間的距離 (C)U=Ed公式中的d是指兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間的距離 (D)V／m和N／C兩單位相等 2、如圖所示是一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm，由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度大小是__100____N／C. 3、如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E＝4.0103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距5.cm的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)強(qiáng)度成30角。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。 答案:1.7102 N/C 4、如圖所示電路中，電源兩端電壓U=10V，A、B兩板間距離為2cm，C點(diǎn)離A板5mm，D點(diǎn)離B板4mm，則EC=______V／m，ED=______V／m，UC=______V，UD=______V. 答案:500，500，-7.5，-2 5、如圖所示，L1、L2、L3為等勢(shì)面，兩相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相同，取L2的電勢(shì)為零，有一負(fù)電荷在L1處動(dòng)能為30J，運(yùn)動(dòng)到L3處動(dòng)能為10J，則電荷的電勢(shì)能為4J時(shí)，它的動(dòng)能是(不汁重力和空氣阻力)( ). (A)6J (B)4J (C)16J (D)14J 答案:C 五、課堂總結(jié)： 一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 ：U=Ed ①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) ②d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 二、有關(guān)于計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)公式： （適用于任何電場(chǎng)） （只適用于點(diǎn)電荷） （只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)）