电势差与电场强度的关系 学案- 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

1、第十章 静电场中的能量第3节 电势差与电势强度的关系学习目标1.经历公式的推导过程，理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系。2.通过对电势差和电场强度关系的分析，培养学生的科学探究精神，让学生体会自然科学探究中的逻辑美。3.能够熟练应用和解决相关问题，并能从不同角度认识电场，分析、寻找物理量之间的内在联系，培养学生分析、解决问题的能力。重点难点重点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距离的乘积。难点电势差与电场强度的关系在实际问题中的应用。自主探究知识点1 匀强电场中电势差与电场强度的关系1.匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点沿 方向的距离的乘积。2.公式：= 。

2、3.适用条件：(1)E为 的电场强度。(2)d为沿 方向的距离。知识点2 电场强度的另一种表述1.在匀强电场中，电场强度的大小等于沿 单位距离上的 。2.公式： 。3.单位：N/C或 。答案：电场强度 电场 Ed 匀强电场 电场 电场强度方向 电势差 V/m预习检测1.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系的说法正确的是( )A.任意两点之间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B.在任一直线上，相等距离两点间的电势差相等C.沿着电场线方向，相等距离上的电势降落可能相等D.电势降落的方向必定是电场强度的方向2.对关系式的理解,正确的是( )A.式中的d是a、b两点间的距离B.a、b两点间距离越大,

3、电势差越大C.d是a、b两个等势面的距离D.此式适用于任何电场答案：1.B 2.C探究思考【探究一】对关系式和的理解1.关系式表明了电场强度与电势差的关系大小关系有可知，电场强度的大小等于沿电场方向每单位距离上降低的电势方向关系电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向物理关系电场强度是电势差对空间位置的变化率，反映了电势随空间变化的快慢2.在非匀强电场中，公式可用来定性分析问题，由可以得出结论：（1）等差等势面越密的地方电场强度就越大，如图甲所示。（2）如图乙所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且距离ab=bc，由于电场线越密的地方电场强度越大，由可知。【探究二】对电场强度的理解1.关于

4、电场强度E的几个表达式公式适用范围说明任何电场定义式，q为试探电荷的电量真空中点电荷形成的电场Q为场源电荷的电荷量，E表示跟点电荷相距r处的某点的电场强度匀强电场U为沿电场线方向上相距d的两点间的电势差2.关于电场强度与电势的理解(1)电场强度为0的地方电势不一定为0，如等量同种点电荷连线的中点；电势为0的地方电场强度也不一定为0，如等量异种点电荷连线的中点。(2)电场强度相等的地方电势不一定相等，如匀强电场；电势相等的地方电场强度不一定相等，如点电荷周围的等势面。知识梳理随堂训练1.关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是( )A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 B.

5、电势降落的方向一定是场强方向 C.沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等 D.不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等2.对于电场中的两点，下列说法正确的是( )A.电势差的定义式，说明两点间的电势差与电场力做的功成正比，与检验电荷的电荷量q成反比B.两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力做的功C.将1 C的电荷从A点移到B点，电场力做1 J的功，则这两点间的电势差为1 VD.若在电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，则电荷电势能的变化量的负值不再等于电场力所做的功3.关于场强和电势差的关系,下列说法正确的是( )A.电场强度越大的地方,电势越

6、高,任意两点间的电势差越大B.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等C.电势降落的方向必定是电场强度的方向D.沿着电场线方向,单位距离上降落的电势越大,则场强越大4.如图所示,为匀强电场中的等势面,一个质量为,电荷量为的带正电的粒子在点以大小为的速度射入电场,沿如图轨迹到达点时速度大小为,且速度与等势面平行,连线长为,连线与等势面间的夹角为,不计粒子受到的重力,则( )A.大于B.等势面的电势比等势面的电势高C.粒子从运动到所用时间为D.匀强电场的电场强度大小为答案以及解析1.答案：C解析：匀强电场中两点间的电势差等于场强跟两点沿场强方向上的距离的乘积,沿场强方向电势降落最快,不沿电

7、场线方向的平行直线上相等距离的两点间的电势差也是相等的,所以C正确,A、B、D错误.2.答案：C解析：A电场中两点的电势差由电场本身决定，与检验电荷的电荷量以及电场力做功均无关，选项A错误；B根据可知，A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点电场力做的功，选项B错误；C根据可知，将1 C的电荷从A点移到B点，电场力做1 J的功，则这两点间的电势差为1 V，选项C正确；D若在电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，无论是否受其它力的作用，电荷电势能的变化量的数值总等于电场力所做的功，选项D错误；故选C。3.答案：D解析：电场强度越大的地方,电势不一定越高,如负点电荷形成的电场,越接近点电荷,电势越低,A错误;在匀强电场中沿电场线方向,任何相同距离上电势遂落必定相等,若在点电荷形成的电场中,则不相等,B错误;电势降落的方向不一定是电场强度的方向,C错误;单位距离上降落的电势越大,场强越大,D正确4.答案：ACD解析：粒子运动到B点时速度与等势面平行即与电场线垂直，表明粒子从A到B沿平行于电场方向做减速运动，因