高中物理第一章电场第五节电场强度与电势差的关系学案粤教版选修.docx

第五节电场强度与电势差的关系学习目标重点难点1知道匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，会用EU/d进行计算2知道电场强度另一个单位“V/m”的物理意义3能记住电场线与等势面的关系4能记住沿电场线方向电势越来越低重点：EU/d的应用难点：电场线与等势面的关系一、探究场强与电势差的关系如图，在匀强电场中，电荷q从A点移动到B点1静电力做功WAB与UAB的关系为_2由FqE，WABFd_3对比两种计算结果，得_4公式UABEd的适用条件是：E是_，d是沿_方向的距离5由公式E_可以看出，场强E还有一个单位有_，符号V/m预习交流1两块平行金属板相距10 cm，两板之间电势差为9.0103 V，试求两板间匀强电场的电场强度二、电场线与等势面的关系1由WABqUAB可知，在同一等势面上移动电荷时因UAB_，所以电场力_，电场力的方向与电荷移动方向_2电场线与等势面的关系（1）电场线与等势面_（2）沿电场线方向各等势面上的电势_（3）电场线密的区域等差等势面_，电场线疏的区域等差等势面_预习交流2为什么在等差等势面中等势面越密的地方场强越大？在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点答案：一、1WABqUAB2qEd3UABEd4匀强电场电场5伏/米预习交流1：答案：由E得EV/m9.0104 V/m二、10不做功垂直2（1）垂直（2）减小（3）密疏预习交流2：答案：根据公式E定性分析，在等差等势面中，对于相等的电势差U，等势面越密d就越小，因此场强E就越大一、对电场强度三个公式的理解学生思考：我们计算电场强度的公式有哪几个？下列说法中正确的是（）AE适用于任何电场BE适用于任何电场CEk适用于真空中的点电荷形成的电场DE是矢量，由UEd可知，U也是矢量1E是电场强度的定义式，适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与检验电荷无关，检验电荷q充当“测量工具”的作用2Ek是真空中点电荷所形成电场的计算式，E由场源电荷Q和某点到场源电荷的距离r决定3E是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d为两点间的距离在场强方向上的投影4对于非匀强电场，也可利用公式E或UEd进行定性的判断，例如比较两点间电势差的大小等二、电场线与等势面的关系学生讨论：如图所示，A、B是同一个等势面的两点，把一个电荷q从A点移到B点，电场力做功多少？这一现象说明了什么问题？如图所示，图中虚线表示某一电场的等势面，cd为过O点的等势面的切线现用非静电力将负点电荷q从a点沿着直线aOb匀速移到b，当电荷通过O点时，关于外力的方向，下列说法正确的是（不计重力）（）AOd方向BOc方向COa方向 D以上说法都不对1在同一等势面内任意两点间移动电荷时，电场力不做功2在空间没有电荷的地方两等势面不相交3等势面和电场线的关系：电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面；在电场线密集的地方，等差等势面也密集，在电场线稀疏的地方，等差等势面也稀疏电场线方向是电势降低最快的方向4等势面和电场线一样，也是人们虚拟出来的，用来形象描述电场5几种常见电场的等势面注：图中带箭头实线为电场线，不带箭头实线为等势面1下列单位与V/m相当的是（）AN/C BC/N CC/m DJ/（Cm）2下列说法正确的是（）A匀强电场中场强处处相等，所以电势也处处相等B电势降低的方向，就是场强的方向C场强越大的地方，电场线越密D场强越大的地方，等势线越密3对于点电荷电场，我们取无穷远处为零电势点，无穷远处电场强度也为零那么（）A电势为零的点，场强也为零B电势为零的点，场强不一定为零；但场强为零的点电势一定为零C场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零D场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强一定为零4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_V5如图所示为匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两等势面之间距离为10 cm，此电场的场强为3103 V/m，若B为零电势，求A、C的电势提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记知识精华技能要领答案：活动与探究1：答案：（1）E（2）E（3）Ek迁移与应用1：BC解析：E只适用于匀强电场，A错；E适用于任何电场，B对；Ek适用于真空中的点电荷形成的电场，C对；在公式UEd中，E是矢量，U是标量，D错活动与探究2：答案：因为AB，所以UAB0，因此，WABqUAB0，即在等势面上移动电荷时电场力不做功它说明电场力的方向始终与电荷运动方向垂直，即电场线总与等势面垂直迁移与应用2：D解析：根据场强方向的定义，负电荷在电场中某点所受静电力的方向，应与该点的场强方向相反由等势面的性质知，该电场在O点的场强方向应与过O点的切线cd垂直且指向电势降低的方向，即垂直于cd向右，则负电荷在O点受静电力方向应为垂直于cd向左，由于q匀速运动所以负电荷q受非静电力的外力方向应垂直于cd向右，故A、B、C三种说法均不对，答案选D当堂检测答案：1AD解析：各种单位之间的联系可根据物理学中相关公式进行如电场强度E，或E，因此电场强度的两个单位V/m，N/C相当根据功的公式WFs可推导单位J/（Cm）与V/m也相当2CD解析：场强和电势是从不同角度描述电场的两个物理量，因此它们之间既有联系又有区别在匀强电场中各处场强相等，但有些点之间电势相等（同一等势面上的各点），有些点之间的电势就不相等（不同等势面上的各点）电场线越密集的区域，等势线也越密集，该区域场强越大3C解析：在静电场中，虽然场强和电势都是描述电场的物理量，但它们是从两个不同角度描述的，它们既有联系又有区别两者大小间没有必然的关系电势值还与零电势点的选取有关，具有相对性，而场强值没有相对性4答案：30150解析：由UEd得UAB6005102 V30 VUABEd6005102cos 60 V15 VUAB05