云南省德宏州潞西市芒市中学高中物理 1.6 电势差与电场强度的关系教案 新人教版选修31.doc

1 1 6 1 6 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系 一 内容及解析 一 内容及解析 1 1 内容 内容 本节主要介绍电势差与电场强度的关系 2 2 解析 解析 这一节主要使学生知道在匀强电场中 两点的电势差等于场强与沿电场强度方 向两点间的距离 d 的乘积 即 u ed 二 目标及其解析 二 目标及其解析 1 知道在匀强电场中 两点的电势差等于场强与沿电场强度方向两点间的距离 d 的乘积 即 u ed 2 知道电场强度的单位 v m 与 n c 是相等的 3 知道电势与电场无直接关系 思考题 1 w 功 与 f 力 有关吗 思考题 2 公式 u e d 的适用条件是什么 三 教学问题诊断分析 三 教学问题诊断分析 学生很难知道在匀强电场中 电场强度的大小等于沿电场强度方向单位距离上的电势差 即 e u d 四 四 教学支持条件分析 教学支持条件分析 为了加强学生对这部分知识的学习 帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍 本节 课要对公式 u e d 进行反复讲解练习 五 五 教学过程设计 教学过程设计 1 1 教学基本流程 教学基本流程 复习电场强度和电势差 电势差与电场强度的关系 练习 小结 2 2 教学情景 教学情景 问题 1 本节以什么电场为例讨论电场强度和电势差的关系 问题 2 在推导 u 与 e 的关系中用到的相关知识有哪些 问题 3 你认为课本中加着重号的那段话哪部分值得深究 问题 4 电势与电场有必然的大小关系吗 例题 1 如图所示 在场强为e 4 0 103 n c 的匀强电场中有相距 5 cm 的a b两点 两 点连线与场强成 30 角 求a b两点间的电势差 解析 a b连线不沿场强方向 不能直接用公式u 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b 使a b 的连线沿场强方向 求即可 ba u 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b 点 如图 显然 baabbb uuuu 2 n c 1 7 102 n c 2 3 05 0 100 430cos 3 abebaeuab 说明 用本节的两个公式解题一定要注意适用条件 还要注意必须使用国际单位 通过 此题可以看出场强方向是电势降落最快的方向 即是通过相同距离电势降落最大的方向 这 个结论对非匀强电场也成立 例题 2 图中 a b c三点都在匀强电场中 已知ac bc abc 60 bc 20 cm 把一个电量q 10 5 c 的正电荷从a移到b 电场力做功为零 从b 移到c 电场力做功为 1 73 10 3 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 场强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 5 3 10 1073 1 q w u bc bc 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 1000 60sinbc u d u e 2 3 2 0 173 v m 选项 d 正确 说明 本题涉及到较多的知识点 如电场线 等势面 电场力的功 电势差 场强与电 势差的关系 等等 解题时要把握准特点 如等势面的特点 在等势面上移动电荷不做功 匀强电场的等势面是一族平面 电场线与等势面垂直等 搞清楚关系 如电场线与等势面的 关系 场强与电势差的关系 电场力的功与电势差的关系等 对这些知识及其内在联系的学 习和理解 是解决复杂问题的基础 三 目标检测三 目标检测 1 匀强电场中电势差与电场强度的关系 沿场强方向的两点间的电势差等于 即u 上式可以改写成e 它表明 在匀强电场中 场强在数值上等于 2 如图所示已知一匀强电场中任意两点 ab 的距离为 l ab 连线 与电场线的夹角为 ab间的电势差为u 则 e 3 3 电场强度的单位 或 两者有 关系 4 电势为零处场强就为零吗 电势越高场强就越大吗 配餐作业配餐作业 从下列三组题中任意选择两组题完成 建议选择 ab 或 bc a a 组题组题 3 1 沿着 电场线方向 a 电场强度一定越来越大 b 在电场力作用下 带电粒子一定沿着电场线方向运动 c 两点之间的距离越大 则这两点之间的电势差一定越大 d 负电荷沿着电场线方向移动时 电势能一定越来越大 b b 组题组题 1 关于场强和电势的下列说法中 正确的是 a 在电场中a b两点间移送电荷的过程中 电场力始终不做功 则电荷所经过路径上的各 点的场强一定为零 b 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 c 两个等量同种电荷的电场中 从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外 电势越来越低 场强越来越小 d 两个等量异种电荷的电场中 两电荷连线的中垂线上各点的电势均相等 而连线的中点场 强最大 沿中垂线向外 场强越来越小 2 对两个电量均为 q的点电荷连线中点o和中垂线上某点p正确的关系是 a u0 up e0 ep b u0 up e0 ep c 将正电荷从o点移至p点 电场力做正功 d 将正电荷从 o 点移至p点 电场力做负功 3 对于公式e u d的说法中 正确的是 a 它适用于任何电场 b 在匀强电场中 场强的数值等于每单位距离上降低的电势 c 场强的另一单位伏 米 适用于任何电场 d 只要测出两点的电势差和两点的距离 即可算出电场强度 4 如图所示 将两个带等量异性电的点电荷 分别置于a b两点 cd是ab连线的垂直平 分线 o为其垂足 ab线上m n两点分别与o点等距 cd线上s t两点分别与o点等距 若 定无限远处电势为零 下面说法正确的是 a m n两点比较 场强em en 方向相同 电势 m n 0 b s t两点比较 场强 s et 方向相同 电势 s t 0 c 若m n s t四点与o点均等距 则场强em en es et 且方向相同 d 电势差usm unt 且均为负值 c c 组题组题 1 如图 在场强为e的匀强电场中 有一个带电量为q的负电荷 从a 点移到b点 设ab连线与电场线平行 ab间距离为d 则可