辽宁省大连铁路中学高中物理《1.6电势差与电场强度的关系》学案 新人教版选修31.doc

辽宁省大连铁路中学高二物理选修3-11.6电势差与电场强度的关系学案预习目标1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系u=ed，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，培养分析、推理能力。一、 预习内容及学法指导认真阅读教材，体会电势差与电场强度的关系；理解公式的应用条件和各符号的意义1、电场中等势面的特点：2、在同一等势面上各点电势 ，所以在同一等势面上移动电荷，电场力 功3、电场线跟等势面一定 ，并且由电势 的等势面指向电势 的等势面。4、等势面越密，电场强度 5、电势差与电场强度：6、电场强度与电势差： 三、提出疑惑疑惑点疑惑内容【学习目标】1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系u=ed，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，培养分析、推理能力。重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系难点：对公式 u=e d中d的理解及公式的正确运用(d为沿场强方向两点所在等势面的距离)【预习检测】1、在匀强电场中两点间的电势差等于_与这两点沿_方向上距离的乘积 2、电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_与两点沿_方向距离的比值，公式e_，单位_ 3、如图所示将电荷量为q的电荷由a移动到b点，ab间距离为d，场强为e， ab两点间电势差为uab。（1）求电场力的功。 (2)推导u和e的关系【学习过程】 知识一：电场强度与电势差的关系：+qba10、推导：如图示在匀强电场中场强大小为 ，方向向左，把的电荷沿电场线方向由移到点，间距为 ，设间的电势差为 ，则由于 ，（大于，小于），所以在该过程中，电场力做的功为 从做功的定义式：由于电场力的大小为 。则 。 所以可以推得 。即语言叙述 应用注意事项： 1：的使用条件： bledca 2：表示 表示 表示 如图示两点的电势差为= 。即：若两点不在同一电场线上，则表示 3：单位 在国际单位制中 4：由 ，将得 的大小在数值上等于 例题：如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5cm，bc12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电量为q4108c的正电荷从a移到b电场力做功为w11.2107j，求：(1)匀强电场的电场强度e；(2)电荷从b移到c，电场力做的功w2；(3)a、c两点的电势差uac. 答案：(1)60v/m(2)1.44107j(3)6.6v解析：(1)从a到b电场力做功w1quab由匀强电场中电场强度和电势差的关系uabedab所以ev/m60v/m(2)把电荷从b移到c，电场力做功w2qubcqedbccos60410860121020.5j1.44107j(3)a与c间的电势差uacuabubcedabedbccos60(60510260121020.5)v6.6vuac也可以用uac求解变式：练习册合作探究：如果ab两点不在同一条电场线上，ab两点间的电势差和场强的关系应当怎样表示？拓展提升：夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电设两云团之间电势差保持3109v不变，已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3106v/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过_秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500c，闪电历时0.01s，则此过程中的平均电流为_安培(提示：电流i)答案：40050 000解析：设经过时间t 后发生放电现象， 则由ued可知，d，而t解之得，t400s 由i可知，ia50 000a【规律与方法总结】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，但是电场中两点间距离越小时的电势差越大，则该处场强就越大只能是定性判断【当堂检测】1下列说法哪些是正确的()a电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零b电势降落速度最大的方向必为场强方向c电场中电势高的点场强较大d电场中场强相等的两点间电势差一定为零2如下图所示，匀强电场场强e100v/m，a、b两点相距10cm，a、b连线与电场线夹角为60，则uba之值为()a10v b10vc5v d5v【作业布置】1、预习2、完成练习册相关联系【当堂反