2019-2020年人教版高中選修3-1 第1章第6節(jié) 電勢差與電場強度的關系（教案）.doc

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2019-2020年人教版高中選修3-1 第1章第6節(jié) 電勢差與電場強度的關系（教案）【知識與技能】1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關系對于公式U=Ed要知道推導過程2、能夠熟練應用U=Ed解決有關問題【過程與方法】通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關系的學習，培養(yǎng)學生的分析、解決問題的能力【情感態(tài)度與價值觀】從不同角度認識電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學生對科學的探究精神，體會自然科學探究中的邏輯美【教學過程】重難點一、電勢差與電場強度的關系電勢差與電場強度的關系式推導如圖所示，在勻強電場中把電荷q從A移動到B，靜電力做功WABqUAB靜電力是恒力，所以靜電力做的功也可以這樣求：WABqElcosqEd由以上兩式得qUABqEd，UABED勻強電場中電勢差與電場強度的關系(1)勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積(2)公式：UABED(3)應用此公式注意兩點：公式只適用于勻強電場，但可對非勻強電場進行定性分析；公式中的“d”一定是“沿電場方向的距離”3UEd的兩個推論(1)在勻強電場中，沿任意一個方向，電勢下降都是均勻的，故在同一直線上相同間距的兩點間電勢差相等如果把某兩點間的距離平均分為n段，則每段兩端點間的電勢差等于原電勢差的1/n.(2)在勻強電場中，沿任意方向相互平行且相等的線段兩端點的電勢差相等4在非勻強電場中，公式E可用來定性分析問題，由E可以得出結(jié)論：在等差等勢面中等勢面越密的地方場強就越大，如圖甲所示再如圖乙所示，a、b、c為某條電場線上的三個點，且距離abbc，由于電場線越密的地方電場強度越大，故UabUbC【特別提醒】應用UABEd時注意d必須是沿電場強度方向的距離，如果A、B兩點間距為L，兩點連線不沿電場強度方向，計算電勢差時，d的取值應為L在電場強度方向上的投影，即為A、B兩點所在的等勢面的垂直距離【典型例題】如圖所示，兩個平行金屬板AB中間為一勻強電場，AB相距10cm,CD為電場中的兩點，CD=8cm,CD連線和電場方向成60角，C點到A板的距離為2cm.，已知質(zhì)子從C點移到D點,電場力做功為 3.210-17J。ABCD60）求：(1)勻強電場的電場強度; (2)AB兩點間的電勢差. (3)若將A板接地,則C、D兩點的電勢各為多大?【答案】（1）5000V/m （2）500V（3）-100V；-300V【解析】 (1)由W=qU得UCD=200V由幾何關系得d=CDcos600=8cmcos600=4cmE=5000V/m(2)UAB=EAB=5000V/m0.1v=500V(3) UAC=EAC=5000V/m0.02m=100VUAC=A-cA=0 c=-100VUAD=EAD=5000V/m0.06m=300VUAD=A-DA=0 D=-300V重難點二、電場強度三個公式的對比電場強度的另一種表述1內(nèi)容：在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的電勢差與兩點沿電場強度方向距離的比值2公式：E.3數(shù)值：電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢4單位：V/m，根據(jù)電場強度的兩個定義式知，1 V/m1 N/C5.電場強度的方向是電勢降落最快的方向，只有沿電場強度方向，單位長度上的電勢差才最大如圖所示，AC方向電勢降落最快電場強度三個公式的對比區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍E是電場強度大小的定義式Fq，E與F、q無關，是反映某點電場的性質(zhì)適用于一切電場Ek是真空中點電荷場強的決定式由E和庫侖定律導出在真空中，場源電荷Q是點電荷E是勻強電場中場強的定義式由FqE和WqU導出勻強電場【特別提醒】(1)在選取物理公式時，首先要注意公式的適用條件，然后判斷題目中物理情境是否滿足公式的適用條件。(2)據(jù)UEd可以得出結(jié)論：勻強電場中電勢差與d成正比，但不能由E而說E與d成反比?！镜湫屠}】如圖所示，在水平向右的勻強電場中，有一電荷量為-410-7C的負點電荷從A點運動到B點，電場力做功為3.210-6J，AB間距離4m，與水平方向夾角為600；求：（1）AB間電勢是多少？（2）勻強電場的電場強度多大？（3）如果A點的電勢為-4V，求B點的電勢為多大？【答案】（1）-8V（2）4N/C（3）4V【解析】（1）AB間電勢（2）勻強電場的電場強度（3）因UAB=A-B =-8V；A=-4V，則B=4V