湖北远安一中高中物理 1.6《电势差与电场强度的关系》导学案 新人教版选修31.doc

第1.6电势差与电场强度的关系导学案班级： 组名： 姓名： 【学习目标】1知道匀强电场中电势差与电场强度的定量关系和e=uab/d。2会应用关系式和e=uab/d处理相关的匀强电场问题(重点、难点)3知道电场强度的另一个单位“伏特每米”的物理意义。4通过寻找物理量之间的内在联系培养分析、推理能力。【学法指导】 1应用联系的观点研究电势差与电场强度的定量关系；2应用类比的方法理解关系式e=uab/d的物理意义。【知识链接】电场的性质电场力的性质电场能的性质研究方法在电场中引入试探电荷，用比值法定义新的物理量表征电场的性质物理量电场强度e电势电势差uab定 义 与电荷量的比值 与电荷量的比值静电力的功与电荷量的比值定义式决定因素电场和电场中的位置电场和电场中的位置电场和场内两点位置方向正电荷受的静电力同向无方向，但有正、负无方向，但有正、负描述电场性质的物理量归纳比较【学习过程】知识点一、电势差与电场强度的关系问题提出电场强度和电势差都是描述电场性质的物理量，它们之间有怎样的关系呢？问题1：如1.6-1所示，匀强电场的电场强度为e，电荷q沿电场线方向从a点移到b点，a、b两点的电势差为uab，a、b之间的距离为d，现将一个电量为q的电荷由a移到b。（1）由恒力做功的公式可得，静电力做的功wab= = （2）由静电力做功与电势差的关系可得静电力做的功wab= （3）由（1）、（2）综合得 即： 两点间的电势差等于电场强度与这两点 的距离的乘积。问题2：图1.6-1中，规定b点的电势为0，若a点电势，则a、b的中点c的电势多大？如果a、b间的距离等分为n段，则每段两端点间的电势差为uab的多少？问题3：如图1.6-2所示，电荷q从a点移到b点，其它条件不变，通过推导说明是否成立？问题2中的结果又是怎样的？问题4：由推导出的变形可以得到，它的意义是“在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值”。指出引号内这句话中的关键词，并用波浪线标出。“电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势” 这句话中，你怎么理解“沿电场方向每单位距离上降低的电势”？问题5：图1.6-3中，be与电场线垂直， a、b间，a、c间，a、d间，a、e间的电势差有什么关系？沿ab、ac、ad、ae方向，你沿哪个方向电势降低的最快？知识点二、电场强度的另一个单位伏特每米问题6：由公式 可得电场强度的另一个单位伏特每米，符号 ，试推导1v/m=1n/c。知识点三、关于电场强度的几个公式的比较公式适用范围 知识点四、知识应用例题1：如图，在匀强电场中的m、n两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 v，m、n连线与场强方向成60角，求该电场的电场强度大小。例题2：如图所示，a、b两点相距10cm，e100v/m，ab与电场线方向夹角120，求ab两点间的电势差。例题3：下图中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，各点电势如图所示。请在图中画出电场的两条电场线（用实线表示，必要的辅助线用虚线表示）。【当堂检测】1下述说法错误的是（ ） a公式efq也适用于匀强电场 b根据ued可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比 c匀强电场的电场强度在数值上等于沿场强方向每单位长度上的电势差值 d匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致2关于静电场的说法中正确的是（ ） a在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比b在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向 c电荷在等势面上移动时不受电场力d若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加3空气是不导电的。但如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。这个现象叫做空气的“击穿”。一次实验中，电压为4104v的直流电源的两极连在一对平行金属板上，如果把两金属板的距离减小到1.3cm，两板间就会放电。这次实验中空气击穿时的电场强度是多大？4带等量异号电荷、相距10 cm的平行金属板a和b之间有一匀强电场，如图，电场强度e 2104 v/m，方向向下。电场中的c点距b板3 cm，d点距a板2 cm。 （1）c、d两点哪点电势高？两点的电势差ucd等于多少？（2）如果令b板接地（），则c和d点的电势各是多少？如果令a板接地（），则c和d点的电势各是多少？（3）一个电子从c点移到d点，静电力做多少功？5（选做）如图所示，已知两板间距离d0.08 m，电势差u2400