高中物理 第一章 静电场 第6节 电势差与电场强度的关系教学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教学案

第 6 节 电势差与电场强度的关系 1．公式 U＝Ed 仅适用于匀强电场，其中 d 表示电场中两点沿电场方向的距离。2．由 E＝可知，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。3．在非匀强电场中，可以用公式 E＝定性地分析电场的分布规律。 一、描述电场性质的两个物理量1．电场强度 E 描述了电场的力的性质，是矢量。2．电势差或电势描述了电场的能的性质，是标量。二、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电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。2．公式：UAB＝Ed。3．适用条件：(1)E 为匀强电场的电场强度。(2)d 为沿电场方向的距离。三、电场强度的另一种表述1．在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差。2．公式：E＝。3．单位：N/C 或 V/m。1．自主思考——判一判(1)由公式 E＝可知，电场强度与电势差 U 成正比。(×)(2)电场线的方向就是电势逐渐降落的方向。(×)(3)E＝与 E＝k 中的 q 和 Q 表示相同的含义。(×)(4)沿电场线方向任意相同距离上的电势差必相等。(×)(5)在匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积。(×)2．合作探究——议一议(1)匀强电场中，在同一方向上经过相同的距离，电势差相等，反过来，也成立吗？提示：反过来不成立。如图所示，UAB＝UAC，但 AB 的长度不等于 AC 的长度。(2)为何说电场强度的两个单位 N/C 与 V/m 是相同的？提示：1 V/m＝1 J/(C·m)＝1 (N·m)/(C·m)＝1 N/C。对关系式 U＝Ed 和 E＝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由 E＝可知，电场强度在数值上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意义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 E＝可用来定性分析问题，由 E＝可以得出结论：在等差等势面越密的地方场强就越大，如图 161 甲所示。再如图乙所示，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，故 Uab＜Ubc。图 1611．如图 162 所示，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 φa、φb、φc和 Ea、Eb、Ec分别表示 a、b、c 三点的电势和电场强度，可以判定( )图 162A．φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞EcC．φa－φb＝φb－φc D...