甘肃省永昌县第一中学高中物理第1章第7节电势差电势差与电场强度的关系导学案新人教版选修3-1一、导入新课，展示目标1．会推导匀强电场中电势差与电场强度的关系.2．能利用电势差与电场强度的关系解决有关问题二、课前自学，提出问题1．静电力做功与电势差的关系：WAB＝________.2．电势是描述电场性质的物理量，沿电场线方向电势______．3．电场强度是____量，电势差是____量．4．匀强电场中两点间的电势差等于________________________________的乘积，即UAB＝________.5．在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的________与两点沿电场强度方向距离的比值，公式表示为E＝______.由该公式得出的场强单位是________，以前学习的场强单位是________．三、学习过程1、师导生学，合作探究探究一、电势差与电场强度的关系[问题设计]如图1所示的匀强电场中有A、B两点，已知场强大小为E，A、B两点间的电势差为UAB，A、B间距离为d，电荷q从A点移动到B点，回答下列问题：(1)电荷所受静电力是多少？从力和位移的角度计算静电力所做功的大小．通过A、B间的电势差计算静电力做功的大小．(2)比较两次计算的功的大小，能得到怎样的结论？(3)沿AC方向移动电荷至C点，求静电力做的功．A、C两点间的电势差为多少？[要点提炼]1．匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿____方向的距离的乘积．2．公式U＝Ed只适用于________电场，其中d为A、B两点沿电场方向的距离．3．公式E＝说明电场强度在数值上等于沿电场方向_______________上降低的电势，且场强方向就是电势_________的方向．[延伸思考]公式U＝Ed是在匀强电场中得到的，在非匀强电场中能否适用？探究二、电场强度三个计算公式的对比教材中给出了电场强度的三个计算公式，这三个公式的物理意义及适用范围是不相同的，为了加强对这三个公式的理解，下面列表进行对比．请填空.区别公式物理含义引入过程适用范围说明E＝电场强度大小的定义式与F、q无关，是反映某点电场的性质q为的电荷量E＝k真空中点电荷场强的决定式由E＝和库仑定律导出在真空中，场源电荷Q是Q为的电荷量E＝匀强电场中场强的决定式由F＝qE和W＝qU导出d为的距离1图1[要点提炼]1．静电力做功与电势差的关系：WAB＝______或UAB＝________.2．上面两个公式确定了静电力做功与电势差的关系，由于电势差由________决定，故不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比．3．公式WAB＝qUAB中各物理量符号的处理方法：(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和两点间的电势差U的正、负代入，算出的功为正，则说明静电力做正功，电荷的电势能减小；算出的功为负，则说明静电力做负功，电荷的电势能增大．(2)只将绝对值代入公式运算：即在计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于静电力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系判断．2、互动交流，突破疑难例2关于电场强度，下列说法正确的是()A．根据公式E＝可知，场强E跟电荷所受的静电力F成正比，跟放入电荷的电荷量q成反比B．由公式可知，在真空中由点电荷Q形成的电场中，某点的场强E跟Q成正比，跟该点到Q的距离r的平方成反比C．虽然正、负电荷在电场中的同一点所受的静电力方向相反，但该点的场强方向只有一个，即正电荷在该点的受力方向，也就是负电荷在该点受力方向的反方向D．由公式E＝及均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，可见场强E与Q、q均有关例3平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图2所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V．则：(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？例4如图3所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各平面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：(1)小球应带何种电荷及其电荷量；(2)小球受到的合外力；(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm.(电场足够大)2图2图3二次备课二次备课四、当堂检测，竞争展示《步步高导学案设计》P15自我检测区1-3题五、暴露问题，反馈小结六、作业布置，拓展提高第一章训练7七、反思总结3
