电势差与电场强度的关系

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1、7电势差与电场强度的关系教学目标一、知识目标1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出这个关系式.2、会用关系式U=Ed进行有关的计算.3、理解电势与场强无直接的关系.二、能力目标通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力．三、德育目标从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会自然科学探究中的逻辑美。教学重点U=Ed及其成立条件.教学难点电势与场强无直接的关系.教学方法分析归纳法教具教学过程

2、教学设计设计意图复习提问，引入新课［提问］你学过哪些描述电场性质的物理量？［学生答］电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示.［提问］等势面的特点？［学生答］等势面的特点：1、同一等势面上各点电势相等。2、同一等势面上任意两点间的电势差等于零。3、在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功．4、电场线一定与等势面垂直，即等势面与场强的方向垂直．5、等势面不相交，但可无限接近。教师出示图片：讲解：场强是跟电场对电

3、荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的．那么场强与电势差有什么关系呢？①电场强度大的地方电势是否一定高？反之？②电场强度为零的点电势一定为零吗？反之？［学生讨论后指出］E的值是客观存在的，而电势的值与零势点选取有关，所以上述问题不可能有肯定答复.［问题］那一般地，规定了无穷远处为零势点，上述问题如何？［提示学生］可从直观表示它们的电场线和等势面的分布图讨论.［学生分析］一些同学举到了正点电荷电场的例子分析①：∵A比B所处电场线密，∴EA＞EB而沿电场线方向电势逐渐降低

4、∴φΑ＞φB.故E大处φ一定高.［提醒学生注意］不能从若干特殊例子随便概括出带有一般性的结论.要想肯定一个命题，必须做一般性的证明，要想否定一个命题，只要举出一个反例即可.［学生举例］有同学会想到负点电荷的电场.由图可知：EC＞ED而φC＜φD由以上两例分析得：φ高处E也不一定大.［总结，出示板书］E大处φ不一定高，φ高处E也不一定大.［引导］对②的分析可从等量同、异种点电荷分析等量同种点电荷连线中点：根据场强的叠加，此点E=0，而选取一条无限接近该点的电场线可知：沿电场线方向电势

5、降低，至无穷远处为0，则该点φ＞0.等量异种点电荷连线中点：由图知，两点电荷连线的中垂线为一等势面而伸向无穷远，∴此点φ=0，而由图可得，此点E≠0.［总结，出示板书］E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零.［结论］场强与电势无直接关系.［问题］场强与电势差也无直接关系吗？如何进行讨论呢？［学生思考后分析］可仍从电场的等势面和电场线的分布图讨论：等势面上，每相邻两个等势面间距表示它们间的电势差，故可用等势面的疏密来表示电势差.由图知，电场线密处，等势面也密，即场强大处，电势差也大

6、.［问题］场强与电势差有何定量关系？下面讨论在匀强电场中它们间的关系.根据电势差的定义式，得［师生一道评析，总结］用d表示A、B在场强方向上的距离AB′,则上式可写为：U=Ed［问题］上式是在匀强电场中推出的，它适用于非匀强电场吗？［学生思考答］不适用.因为在非匀强电场中，电荷从A移至B的过程中，受的电场力为变力，W电场不能写成Fs.［投影出示板书］场强与电势差的关系：U=Ed注：①只适用于匀强电场②d：沿场强方向的距离[问题］由U=Ed，这个式子表示什么含义？从式子中可看出E

7、的单位是什么？［学生答］在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差.由，可得E的单位为V/m，即1V/m=1N/C.［引导学生推导］1V/m=1N/C1V/m=［例题］如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？解：根据，得=500（V/m.）巩固练习1.如图，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

8、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=Ec答案：A2.如图，在匀强电场中取一点O，过O点作射线OA=OB=OC=OD=10cm，已知O、A、B、C、D各点电势分别为0.7V、8V、7V、5V,则匀强电场场强的大小和方向最接近于A.70V/m,沿OA方向B.70V/m,沿OC方向C.80V/m,沿OB方向D.80V/m,沿BO方向答案：D3.在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B