人教版物理选修3-1《电势差》导学案(含答案).doc

靖远三中高二物理（选修3-1）导学案 1.5 电势差导学案【提振信心】学而不思则罔，思而不学则殆;要学思恰当结合，才能掌握到位。【上节目标检测】1、将带电量为110-8C的正电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功110-6J，问：电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？A点的电势是多少？若电场力可以把带电量为210-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？电场力做了多少功？（取无限远处为电势零点）【本节目标展示】1、理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。2、掌握两点间电势差的表达公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。【本节目标探究及释疑】1、电势差 （1）电势差是电场中两点间的电势的差值，即：UAB= 或UBA= 显然UAB=-UBA（2）电场中某一点的电势，与选取的电势零点有关；而电场中两点间的电势差，与选取的电势零点 。（3）电势和电势差单位都是 ，符号 ，都有正负值，但都是 量a. 电势的正负表示该点比电势零点的电势高或低；b. 电势差的正负表示电场中两点电势的高低。说明：电势差也叫电压，在很多场合下电压不带正负号。 2 、电势差与电场力做功的关系（1）推导： 电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与两点间电势差UAB关系：（2）关系式： 或 思考UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？ 所以电势差反映了 .3、应用计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：0，电场力做 功； 0，电场力做 功（也可以说成物体克服电场力做功）；0，表示 ； 0，表示 （比较和的高低）【本节目标训练及检测】（提示 ：应用计算时，注意各物理量用正负值代入。）【例1】将一个电量为2109C的点电荷从电场中的N点移到M点，需克服电场力做功1.4108J，N、M两点间的电势差UNM为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？UMN为多少？【例2】在电场中把2.0109C 的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5107J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0107J 。(1)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？（2） AB间，BC间，AC间的电势差各是多大？（3）把-1.5109C的电荷从 A 点移到C 点，静电力做多少功？解（1）（2）（3）练习：1下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有()场强EF/q场强EU/d场强EkQ/r2电场力做功WUqA BC D2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零3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 D5V4 A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O的距离相等，如图所示，则()A同一电荷在A，B两点的电势能相等B把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电场强度先增大后减少C把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电势能先减少后增大DA、B连线上的任意两点的电势差为零5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)6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.【本节目标任务布置】课本第22页 问题与练习 1、3两题1.6 电势差与场强的关系导学案【提振信心】恐惧、扼杀梦想，恐惧、扼杀希望，恐惧、使人一蹶不振，它会阻止你去做你所能做到的事。这时候，唯有你的信念、信仰和意志能击倒恐惧。【上节目标检测】电场中等势面的特点：1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2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。3等势面越密，电场强度 【本节目标展示】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。【本节目标探究及释疑】1、电势差与电场强度：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的关系思考：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？【本节目标训练及检测】1关于匀强电场的场强和电势差的关系，下列说法中正确的是()A相同距离的两点间，电势差大的其场强也必定大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，任意相同距离上的电势降落必定相等D电势降低的方向必定不是电场强度的方向2对公式UEd的理解，下列说法正确的是()A在相同的距离上的两点，其电势差相等 B此公式适用于所有的电场中的问题C公式中的d是通过两点的等势面的垂直距离D匀强电场中，沿着电场线的方向，任何相等距离上的电势降落必定相等3下述关于匀强电场的说法3如图61所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是() 图61A竖直向下，E100V/m B水平向左，E100V/mC水平向左，E200V/m D水平向右，E200V/m4如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6cm的A、B两点，且UAB=150V，求：（1）电场强度的大小和方向； （2）电场中A、C两点相距14cm，A、C两点连线与电场线方向成37夹角，则C点与A点的电势差UCA为多少？ 【本节目标任务布置】课本第23页 问题与练习1、2两题第七节静电现象的应用导学案【提振信心】你可以不奋斗，只要你能承受不奋斗带来的代价，或者有着不碰到风浪的运气。【上节目标检测】在匀强电场中，电势差与电场强度的关系及电场强度与电势差的关系分别是什么?【本节目标展示】1、掌握归纳、演绎推理的方法，训练学生的推理能力，亲身感受知识的建立过程2、通过概惫建立、规律的得出培养学生认真严谨的科学志度和探宄制造的心理品质3、通过对静电场中导体的自由电荷运动情况的讨论，了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡的导体的特征。【本节目标探究及释疑】提问：1电场的重要性质是什么？2金属导体的微观结构如何？金属导体在电场中自由电子会怎样移动？3.哪些地方应该防止静电？4.静电有哪些应用？一、静电平衡状态下导体的电场1金属导体在电场中自由电子会怎样移动2电子的聚集会出现怎样的结果？3电子是否会永远这样定向运动下去？4最终会出现怎样的现象？讨论 静电平衡的条件思考 你会证明吗？二、静电平衡状态下导体的特点1、导体电势特点A、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强 。B、处于静电平衡状态的整个导体是 ，它的表面是 。C、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。2、导体电荷分布特点A、导体内部 ,其电荷只分布在 ,凹陷的地方几乎没有电荷.B、在导体表面,越尖锐的位置,电荷密度越大,外部场强也越强三. 尖端放电1、尖端放电的原理是什么？2、尖端放电的原理有何应用？避雷针的发展历史是怎样的？四、静电屏蔽1、理解：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。因此，可利用金属外壳或金属网封闭某一区域不在受外界电场的影响，这一现象称静电屏蔽。2、两种情况：金属内部空间对壳外部电场_影响接地的封闭导体壳（或金属网）内部电场对壳外空间_影响【本节目标训练及检测】1、人造纤维比棉纤易沾上灰尘，这是因为（ ）A、人造纤维导电性好，容易沾上灰尘B、人造纤维导电性好，容易导走静电，留下灰尘C、人造纤维绝缘性好，不易除掉灰尘D、人造纤维绝缘性好容易积累静电，吸引灰尘2：把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一个带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（）A. 球壳B的空腔中场强处处为零。B. 球壳B不带电。C. 球壳B的内，外表面电势相等。D. 球壳B的电势为零。3：在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷，用E表示球壳外任一点的场强，则( )A、当+Q在球壳中央时，E=0B、不论+Q在球壳内何处，E-定为零C、只有当+Q在球心且球壳接地时，E=0D、只要球壳接地，不论+Q在球壳内何处，E-定为零4：如图长为L的