电势差和电场强度的关系.doc

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1、《电势差和电场强度的关系》教学设计【教材分析】　　本节是电场力做功的一个应用，本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系起来。从而进一步理解“位置和电势的关系”　　前面几节的内容是研究描述电场的各个物理量，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、电势差是跟电场力移动电荷做功相互联系，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．教师在讲解时需要把握其内部联系．【教学目标】㈠知识与技能　1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=E

2、d,并能推导出这个关系式；　2、会用关系式U=Ed进行计算；　3、通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养学生分析,推理能力．㈡过程与方法　1、教师通过问题教学法,启发引导学生分析推理；　2、学生利用学生学过的知识分析推理,在教师指导下总结、应用、辩析．㈢情感态度价值观　1、从不同角度认识场强,使学生多角度多方面看问题；　2、通过公式U=Ed的推导,使学生体会理解理学中推理过程的逻辑美．【教学重点】　　1．场强方向——电势降低最快的方向。2．U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。【教学难点】　　关系式所反映三个物理量的

3、内在联系及公式的定性应用．【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，要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】电势差与电场强度关系㈠1、复习提问：（1）电场中与电场力、电势能、电场力做功有关的物理量；　　①电场强度和电势的比较 电场强度E电势φ1描述电场的力的性质描述电场的能的性质2电场中某点的场强等于放在该点的正点电荷所受的电场力F跟正点电荷电荷量q的比值·E=F/q，E在数值上等于单位正电荷所受的电场力

4、电场中某点的电势等于该点跟选定的标准位置（零电势点）间的电势差，φ=ε/q，φ在数值上等于单位正电荷所具有的电势能3矢量标量4单位：N/C;V/mV（1V=1J/C）5联系：①在匀强电场中UAB=Ed(d为A、B间沿电场线方向的距离）．②电势沿着电场强度的方向降落②电势与电势能比较： 电势φ电势能ε1反映电场能的性质的物理量荷在电场中某点时所具有的电势能2电场中某一点的电势φ的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷无关电势能的大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的3电势差却是指电场中两点间的电势之差，ΔU=φA－φB，取φB=0时，φ

5、A=ΔU电势能差Δε是指点电荷在电场中两点间的电势能之差Δε=εA－εB=W，取εB=0时，εA=Δε4电势沿电场线逐渐降低，取定零电势点后，某点的电势高于零者，为正值．某点的电势低于零者，为负值正点荷（十q）：电势能的正负跟电势的正负相同负电荷（一q）：电势能的正负限电势的正负相反5单位：伏特单位：焦耳6联系：ε=qφ，w=Δε=qΔU2、导入：电场强度是从力的角度来描述电场的，电势差是从能和功的角度来描述电场的，而力与做功之间又有密不可分的关系，那么电势差与电场强度之间一定有关系。㈡新课教学   前面讲过，沿着电场线方向，也

6、就是沿着场强的方向，电势越来越低，从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为场强方向，可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。1．场强方向是指向电势降低最快的方向。我们再来研究场强和电势差的数量关系。设AB间距离为d，电势差为U1，场强为E。把正电荷q从A点移到B时，电场力qE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W=qEd=Uq，即U=Ed。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

7、积。如果不是沿场强方向的呢？例如AD两点间电势差仍为U，设AD间距离s，与AB夹角α，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角α，故电场力做功为W=Eqscosα，scosα=d，所以W=Eqscosα=Eqd。利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。d为AB两点间距离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。2．U=Ed。U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影。3．由U=Ed，得E=U/d，可得场强的另一个单位：V/m。 所以场强的

8、两个单位伏/米，牛/库是相等的。注意：此公式只适用于匀强场。（三）例题精讲【例 1 】匀强电场E=200N/C，UAC=5V，AB间距离多少？    【例2】  匀强电场电场线与AC平行，把 10C的负电荷从A移至B的电场力，做功6×10J， AB长6cm，求：