江西省南昌市湾里一中高中物理《1.6电势差与电场强度的关系》学案 新人教版选修31.doc

第六节 电势差与电场强度的关系教学目标：（一）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=ed，并且能够推导出这个关系式。2、会用关系式u=ed进行有关的计算。3、理解电势与场强无直接的关系。（二）过程与方法通过推导电场强度与电势差的关系，使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养（三）情感、态度与价值观通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。教学重点u=ed及其成立条件。教学难点电势与场强无直接的关系；会用关系式u=ed进行有关的计算。教学方法分析归纳法。教学用具：多媒体辅助教学设备教学过程（一）引入新课提问你学过哪些描述电场性质的物理量？学生答电场的两大性质：力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。提问等势面有哪些特点？学生答等势面的特点：沿等势面移动电荷电场力不做功；等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；任两个等势面不相交。过渡既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。（二）进行新课1、电场强度与电势的关系教师：场强与电势差也无直接关系吗？如何进行讨论呢？学生思考后分析可仍从电场的等势面和电场线的分布图讨论：等势面上，每相邻两个等势面间距表示它们间的电势差，故可用等势面的疏密来表示电势差.由图知，电场线密处，等势面也密，即场强大处，电势差也大.教师：场强与电势差有何定量关系？引导学生讨论在匀强电场中它们间的关系.右图是一个匀强电场，场强大小为e，a、b是沿电场方向上的两点，其电势差为u，a、b之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由a移到b，你可以用几种方法计算电场力所做的功？（1）wfdqed（2）wqu即得：ued 或 eud若a、b不在同一条电场线上：如右图根据电势差的定义式，得uab=用d表示a、b在场强方向上的距离ab，则上式可写为：uab =ed师生互动，得出总结结论：匀强电场中两点间 的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。教师：上式是在匀强电场中推出的，它适用于非匀强电场吗？学生：思考、讨论后回答：不适用。因为在非匀强电场中，电荷从a移至b的过程中，受的电场力为变力，w电场不能写成fs.电场强度与电势差的关系：uab =ed注：只适用于匀强电场d：沿电场方向的距离问题由uab=ed，得到：，这个式子表示什么含义？从式子中可看出e的单位是什么？学生答在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上的电势差。由，可得e的单位为v/m，即1 v/m=1 n/c。引导学生推导1 v/m=1 n/c1 v/m=（三）实例探究：【例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，则此电场的电场强度多大？解：根据，得=500 v/m.【例2】如图所示，在场强为e4.0103 n/c的匀强电场中有相距5.cm的a、b两点，两点连线与电场强度成30角。求a、b两点间的电势差。解析：a、b连线不沿电场方向，不能直接用公式uabed计算a、b两点间的电势差。根据匀强电场的等势面是与场强方向垂直的平面这一性质，可过b点作一等势面，在等势面上找一点，使a、的连线沿场强方向，求即可.解：过b点作一垂直于电场线的平面即等势面，过a点作电场线的平行线，二者交于点，如图，显然n/c=1.7102 n/c【例3】图中，a、b、c三点都在匀强电场中，已知acbc，abc=60，bc20 cm.把一个电量q=10-5c的正电荷从a移到b，静电力做功为零；从b移到c，静电力做功为j，则该匀强电场的场强大小和方向是a.865 v/m，垂直ac向左b.865 v/m，垂直ac向右c.1000 v/m，垂直ab斜向上d.1000 v/m，垂直ab斜向下解析：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，等势面应为平面，故图中直线ab即为等势线，电场方向应垂直于等势面，可见，选项a、b不正确。v=-173 v，b点电势比c点低173 v，因电场线指向电势降低的方向，所以场强方向必垂直于ab斜向下。场强大小=v/m=1000v/m。故：选项d正确。（四）课堂总结：一、电势差与电场强度的关系 ：u=ed只适用于