学案§16电势差与电场强度的关系.docx

高中物理选修31学案 1.6电势差与电场强度的关系学习目标：1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个关系式。2、会用U=Ed或E=U/d进行有关计算。3、通过分析寻找物理量之间在内在联系，培养分析推理能力。重点： U=Ed公式的导出和含义难点：应用公式U=Ed和E=U/d计算和分析问题自主学习：1、 电场强度和电势是如何引入和定义的？它们分别描述电场的什么性质？2、 思考：描述电场的两个特性及相应物理量j、U和E，两者是否存在某种关系?感悟：电势j与场强E无直接关系 ,E大处j不一定高；j高处E也不一定大 . E为零处j不一定为零，j为零处E不一定为零 虽然电势j与场强E无直接关系，但电势差UAB与场强E数量上是有关联的。3、探究电势差与场强之间的关系并推导出公式UAB=Ed，注意设置情景和明确推导依据3、谈谈公式U=Ed和E=U/d的含义、适用条件、注意点4、E的单位“V/m ”的来源？ V/m与N/C的关系？5、辩析：电场强度的三个公式E=F/q E=kQ/r2 E=U/d6、知识拓展：匀强电场 非匀强电场。 用 U=Ed作定性分析 （1）电势差相等的两等势面间场强越大，两等势面间间距越密 （2）距离相等的两点间场强越大，则电势差越大。 7、匀强电场的一个推论：在匀强电场，任意平行方向的等间距的两点之间电势差必相等。解题点津例1.如图，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a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？ ( )A.abc B. EaEbEC.ab=bc D. Ea=Eb=Ec 例2在电场强度为600 N/C的匀强电场中，A、B两点相距5 cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是_ V。若A、B两点连线与电场方向成60角时， 则A、B两点的电势差是_V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是_V。600例4、在匀强电场中分布着A、B、C三点，如图,当一个电量q10-8C的 C 20cm B正电荷从C移到A时，电场力做功为1.7310-6J，当一个电量q210-7C的负电荷从C移到B时克服电场力做功为3.4610-5J求匀强电场的场强大小并画出过C点的电场线 A 例5、如图，匀强电场中分布着A、B、C三点构成正三角形，各点电势 A 8V分别为A=8V、B=-2V、C=0V,画图作出电场线并写出作图步骤。 B -2V C 0V 例6、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。已知a=24V、b=20V、d=4V， 如图所示。由此可知c点的电势为 ( )A. 4V B. 8V C. 12V D. 24V课后练习1下述关于匀强电场的结论错误的是 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匀强电场的场强值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图1所示，在场强为E的匀强电场中有A、B两点，AB连线长L，与电场线夹角为则AB两点的电势差为 A零 BEL CELsin DELcos4图2所示的匀强电场场强为E=103N/C，abdc4cm，bcad3cm则下述计算结果正确的是 Aab之间的电势差为40VBac之间的电势差为50VC将q510-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零D将q510-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是0.25J5在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴，恰巧静止，液滴所带电量为3.210-19C，重为1.610-14N，若板间距为10mm，则两板间的电压为 A.500V B.1000V C.1500V D.2000V6平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6kV电压，板间有一个带电液滴质量为4.810-10g，处于静止状态，则油滴上含元电荷数目是 A.3106 B.30 C.10 D.31047如图3所示，在场强为E的匀强电场中，取某点O为圆心，以 r为半径做一圆，在圆心O点固定一电量为Q的点电荷（设Q的电场不影响匀强电场E的分布）当把一检验电荷q放在d点处恰好平衡，则 A匀强电场场强为kQr2，方向沿ab方向B匀强电场场强为kQr2，方向沿cd方向C当电荷q放在b点时，它受到的电场力大小为2EqD将电荷q由b点沿圆周移动到a点，电场力不做功8如图4，绝缘杆长L，两端分别带有等量异号电荷，电量值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角60，若使杆沿顺时针转过60（以杆上某一点为圆心转动），则下述正确的是 A电场力不作功，两电荷电势能不变B电场力作的总功为QEL/2，两电荷的电势能减小C电场力作的总功为QEL/2，两电荷的电势能增加D电场力做总功大小跟转轴位置无关9在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为，如图5所示，那么匀强电场的场强大小为 A最大值是mgtgqB最小值是mgsinqC唯一值是mgtgqD同一方向上，可有不同的值10如图8，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0104Vm，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC_V；将带电量为1.010-12C的点电荷置于C点，其电势能为_J11如图9所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60角，ab4cm，bc10cm，将一个带电量为210-8C的电荷从a移到b时，电场力做功410-6J，则将此电荷从b移到c电场力做功_J，ac间电势差为_V12、如图10所示的匀强电场的方向是竖直向下的，A、B是两等势面，已知两等势面的电势差为U、距离为d，现在P点放一负电荷q，将使该电场中有一点的场强变为零，这一点距P点的距离为_13、如图13，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD4cm，CD连线和场强方向成60角已知电子从D点移到C点电场力做功为3.210-17J，求：匀强电场的场强；A、B两点间的电势差；若A板接地，D点电势为多少？14、如图14所示，竖直放置的两块