高中物理 1.6 电势差和电场强度的关系教案 新人教版选修3-1

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1、高中物理1.6电势差和电场强度的关系新人教版选修3-1课前预习知识准备一1.电场的两大性质：①力的性质：。②能的性质：电场可用形象表示还可用形象表示2.电场强是如何定义的？与电场力做功有关吗？教材助读二一、推导电场强度和电势差的关系问题一：若沿场强方向移动电荷1、如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。则电场力所做的功：ABEa、从力的角度：Ｗ==①b、从能的角度：Ｗ=②由①②两式得:U=　c、结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于d、表达式：U=或：E=（d为

2、）在匀强电场中，场强在数值上等于e、注意：U=Ed和E=U/d的适用条件是：f、单位关系：1V/m=1N/C问题二：若不是沿场强方向移动电荷？ABEαLB＇如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成α角。则A、B两点间的电势差为U=EL，对吗？[解析]：（试着推导）二、电势差和电场强度的关系的几种说法问题三：电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗？问题四：（如上图）单位长度内，沿AB、ABˊ两个方向，哪个电势降落的快？场强E的方向是降落最快的方向。应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差。问题五：非匀强

3、电场中，等差等势面之间的距离相等吗？（如右图，点电荷的电场中的等势面）结论：等差等势面密处场强，等势面疏处场强。预习自测三1．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图1所示，由此可知c点的电势为(　　)A．4V　　　　　　　　B．8VC．12VD．24V2．以下关于与电场强度有关的几个公式的说法，其中不正确的是(　　)A．公式U＝E·d只适用于匀强电场B．只要电场中电场线是直线，公式U＝E·d就适用C．公式E＝F/q是定义式，适用于任何电场D

4、．公式E＝kQ/r2是由库仑定律得出的，因而只适用于(真空中)点电荷的电场课中探究学始于疑一1、只有在匀强电场中电势差与电场强度才有直接关系吗？2、点荷形成的电场中可用U＝E·d计算电势差吗？质疑探究二典例分析探究（一）、公式U＝Ed的应用例1、平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图2所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V.(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏变式训练1、如图3所示，在xOy平面内有一

5、个以O为圆心、半径R＝0.1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100V/m，则O、P两点的电势差可表示为(　　)A．UOP＝－10sinθ(V)　　　B．UOP＝10sinθ(V)C．UOP＝－10cosθ(V)D．UOP＝10cosθ(V)探究（二）匀强电场中的等势面与电场线例2、如图4所示，A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15V，φB＝3V，φC＝－3V，试确定场强的方向，并画出电场线．变式训练2、如图5所示，平行直线AA′、

6、BB′、CC′、DD′、EE′，分别表示电势－4V、－2V、0、2V、4V的等势线，若AB＝BC＝CD＝DE＝2cm，且与直线MN成30°角，则(　　)A．该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA′，且右斜下B．该电场是匀强电场，场强大小为2V/mC．该电场是匀强电场，距C点距离为2cm的所有点中，最高电势为4V，最低电势为－4VD．若一个正电荷从A点开始运动到E点，通过AB段损失动能E，则通过CD段损失动能也为E我的知识网络图三(请同学们自已归纳总结本节的重点知识)当堂检测四1．下列说法正确的是（）A．由公式U=Ed得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离

7、的乘积B．由公式E=U/d得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C．在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D．公式U=Ed只适用匀强电场abc2、如图6，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？（）A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞EcC.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec3、在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、

8、B两点的电势差是_____V。若A、B两点连线与电场