广西梧州市蒙山县第一中学高中物理 电势差与电场强度的关系导学案 新人教版选修31.DOC

高中物理人教版选修3-1导学案：电势差与电场强度的关系【学习目标】1、能推导并理解匀强电场中电势差与电场强度的关系式u=ed。2、会用关系式u=ed进行有关计算。3、能够从不同角度认识匀强电场的强度、电势、电势差间的关系。【学习重点和难点】从不同角度认识匀强电场的强度、电势、电势差间的关系。【使用说明及学法指导】本学案是电场有关概念在匀强电场中的综合应用，在每年的高考考题中占有一定分量。建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，回顾前面几节学习的有关概念，初步掌握本学案的知识内容。第二课时通过小组合作深入理解本学案的基本内容。第三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【课前预习案】一、知识点一、匀强电场的电场线与等势面1、请画出匀强电场的电场线和等势面关系图。2、请总结出匀强电场的电场线特点：_。3、请总结出匀强电场的等势面特点：_。二、知识点二、电场强度与电势差的关系1、在匀强电场中，电场强度与电势差的关系是：e=_或u=_。2、对关系式的理解：（1）d的含义：电场中两点间沿 方向的距离，或两点所在的_间的距离。(2)在计算时,各物理量先代数值，算出绝对值，再根据电场线等方法判断uab的正负。（3）由e=u/d=f/q可知，场强有两个单位： 或 。电场强度在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的_，电场强度越大，意味着沿场强方向每单位距离上_降落越多。【课内探究案】探究一：匀强电场场强与电势差的关系检测1、平行的金属板a、b带等量异号电荷，两板之间是匀强电场，如图所示，两板间距离是10cm，两板间的电压是60v电场中有p1和p2两点，p1点离a板2cm，p2点离b板是3cm。试问：（1）p1、p2点所在处的场强是多大？（2）p1和p2两点间的电势差为多大？（3）若b板接地，即电势b=0伏，p1和p2两点的电势各是多少伏？（4）若a板接地，即电势a=0伏，p1和p2两点的电势各是多少伏？探究二：非匀强电场强度与电势差的关系检测1、下面三个图中ab=bc=d，试比较uab和ubc的大小。（1） （2） （3）1、图（1）为匀强电场，ab段场强e1_bc段场强e2，由u=ed，可判断uab_ubc若，则_v。2、图（2）为非匀强电场，ab段场强e1_bc段场强e2，由u=ed，可定性判断uab_ubc若，则_4。3、图（3）为非匀强电场，ab段场强e1_bc段场强e2，由u=ed，可定性判断uab_ubc若，则_4。探究三：求电场中某点的电势检测1、如图所示，abcd是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知a、b、c三点的电势分别是=15 v，=3 v、= -3 v，由此可以推断d点电势是多少伏?探究四：比较三个场强公式和适用范围ef/q、ekq/r2 和eu/d1、公式ef/q是电场强度的 式，不是e的 式，e由 决定，式中q是 电荷的电量，f是检验电荷在电场中所受的力，e与f、q没有必然关系，不能说e与它们成正比或反比，ef/q是任何电场普遍适用的公式。2、ekq/r2是真空中 产生的电场的场强决定式，式中q是产生电场的 电荷的电量。e与q、r2有正比或反比关系。3、eu/d是 电场中电势差跟场强的关系式，d是沿 方向两点间距离，或两点所在 间的距离。场强的方向指向电势_ 的方向，该公式仅能在匀强电场中用于定量计算，在非匀强电场中可用它定性分析。【拓展提升案】1、如图所示，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、和ea、eb、ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定 ( )aabacaeaa bea eb ecc-=- dea = eb ec2、下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是( )a在相同距离上的两点，电势差大的其场强必定大b任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积c沿着电场线方向，经过任何相同的距离电势降落必定相等d电势降低的方向必定是电场强度的方向3、如图所示，匀强电场场强e100 vm，a、b点相距10cm、a、b连线与电场线夹角为600，则uba之值为( ) a-10 v b10 v c-5 v d-5 v4、如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b，c两点间的距离等于d、e两点间的距离在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为+q，已知在+q的电场中b、c两点间的电势差为u，将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是( )a电场力做功qu b克服电场力做功quc电场力做功大于qu d电场力做功小于quabc5、 如图所示，虚线方框内有一匀强电场，a、b、c为该电场中的三个点。已知a12v，b6v，c6v。试在该方框中作出表示该电场通过a、b、c三点的三条电场线，并要求保留作图时所用的辅助线（用虚线表示）。6、如图所示，平行金属带电极板a、b间可看成匀强电场，场强e1.2102vm，极板间距离d5 cm，电场中c和d分别到a、b两板距离均为0.5 cm，b板接地，求：(1)c和d两点的电势、两点间电势差各为多少?(2)将点电荷q=210-2c从c匀速移到d时外力做功多少