高二物理 电势差与电势强度的关系

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1、1.6电势差与电势强度的关系三维教学目标1、知识与技能（1）理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系，对于公式要知道推导过程；（2）能够熟练应用解决有关问题。2、过程与方法：通过匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生分析、解决问题的能力。3、情感态度与价值观：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，体会自然科学的逻辑美。教学重、难点前面研究的是描述电场的几个物理量，本节内容是研究电势差与电场强度的关系，注意电场强度是描述电场力的性质，电势是描述电场能的性质、电势差是跟

2、电场力移动电荷做功相互联系（如下图），电场强度与电势差的关系、电场力与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑。教法建议：本节课是通过分析、推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的，教学中重视启发学生联想、分析物理量之间的关系，使学生不仅知道结论，并会推导得出结论，在一定的条件下正确应用结论。教学过程：第六节电势差与电势强度的关系1、电势差与电场强度关系课题引入：　　讲解：场强是跟电场对电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？我们以匀强电场为例来研究。问题：如上图所

3、示匀强电场E中，正电荷q在电场力作用下从A点沿电场方向移动到B点，已知AB两点之间的距离为d，分析电场强度E与电势差之间有什么关系？图1-6-1　　AB间距离为d，电势差为U，场强为E．把正电荷q从A点移到B时，电场力所做的功为W=qEd。利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W=qU，比较这两个式子，可得qEd=qU，即：Ed=U。　　这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。如果不是沿场强方向的呢？（学生可以进行讨论分析）2、例题讲解例1如图1-6-1所示，a、b是匀强电场中的两点已知两

4、点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37°角，两点间的电势差Uab=2.4×103V，则匀强电场的场强大小为E=______V/m，把电子从a点移到b点电场力做功W=______J，电子的电势能将______。(填“增大”、“减小”或“不变”)解析沿着电场线的方向，a、b两点间的距离d=0.4m×0.8=0.32m。由E=U/d得，E=7.5×103V/m。把电子从a移到b，电场力做负功，Wab=Eed=-3.84×10-16J；电子的电势能增加3.84×10-16J。拓展电场力做功也可以用Wab=Uabe=-3.84×1

5、0-16J。ACB图1-6-2例2　如图1-6-2，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60０，BC=20cm，把一个电量q＝１０－５C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-1.73×10-3J，则该电场的场强大小和方向怎样？解析　把电荷q从A移到B电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上。因该电场为匀强电场，等势线为直线，故图中直线AB即为等势线。又B、C间电势差UBC=WBC/q=-1.73×10-3/10-5=-173(V)，即B点电势比C点电势低173V。因电场线指向电势降落

6、最快的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下，且电场强度E=U/d=U/（BCsin600）=173/(0.2sin600)=1000(v/m)。拓展　公式U=Ed可理解为：匀强电场中，任意两点间的电势差的绝对值U等于场强和沿场强方向两点间的距离的乘积。例3如图图1-6-3所示，在匀强电场中，同一条电场线上有A、B两点，它们之间的距离为6㎝，现测得UAB=150V。AdB求：⑴电场强度E的大小和方向；600E⑵电场中A、C两点相距14㎝，A、C两点的连线与电强方向成600角，则C、A两点的电势差UCA为多大？A/d/C解：⑴Ｅ＝Ｕ

7、/ｄ=150/0.06=2.5×103（V/m）UAB=150V＞0，则φA＞φB，沿电场线方向电图1-6-3势降低，故场强方向向右。（2）UCA=UCA’（AA’为等势面）UA’C=Ed’=E×ACcos600=2.5×103×0.14×=1.75×102（V）所以UCA=－1.75×102（V）3、教师总结：场强表示单位电量的电荷所受的电场力，而电场中两点间的电势差表示单位电量的电荷在这两点间移动时电场力所做功的大小，由于力和功是互相联系的，所以场强与电势差之间存在着必然的联系。在非匀强电场中，电势差与场强的关系要复杂的多，

8、但是电场中两点间距离越小且电势差越大，则该处场强就越大。这只能是定性的判断。4.教后记：1、这节课的重点就在公式的理解，特别是在d不在场强方向时如何处理。2、在讲解时特别要把握好电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑