高中物理 第一章 静电场 6 电势差与电场强度的关系学案 新人教版选修3-1-新人教版高中选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

6电势差与电场强度的关系素养目标定位)※理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed，并且能够推导出这个关系式※※会用关系式U＝Ed进行有关的计算,素养思维脉络)知识点1匀强电场中电势差与电场强度的关系1．关系式UAB＝__Ed__或E＝____。2．物理意义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。3．适用条件只适用于__匀强__电场。知识点2电场强度与电势差关系的另一种表述1．表达式__E＝__。2．物理意义在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的__电势差__与两点沿__电场强度方向__距离的比值。3．单位由E＝得电场强度的另一个单位：__伏每米(_V/m)__。4．适用范围只适用于__匀强电场__。思考辨析『判一判』(1)公式U＝Ed适用于所有的电场。(×)(2)由U＝Ed可知，匀强电场中两点的电势差与这两点的距离成正比。(×)(3)沿电场线方向电势降落得最快。(√)(4)由E＝可知，电场强度与电场中两点间的电势差成正比，与它们间的距离成反比。(×)(5)电场强度的两个单位N/C和V/m是完全等价的。(√)(6)匀强电场的电场强度大小等于沿电场方向每单位长度上的电势差值。(√)『选一选』(多选)(2019·山东省济南外国语学校高二下学期期中)如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有(ABC)A．φA＞φB＞φCB．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBCD．UAB＝UBC解析：电势沿电场线方向降低，所以A对；由电场线的疏密程度，可判定B项正确；由等势线的疏密程度根据U＝Ed可判断C项正确。『想一想』安全用电常识中，有一个涉及“跨步电压”现象的问题，你知道什么是“跨步电压”吗？如果遇到地面有漏电，应该如何避免“跨步电压”？解析：地下电缆漏电、高压电线断裂后触地等情况，都会在地面上形成以漏电处为圆心的辐射状电场，沿电场方向任意两点之间就会有电势差。若有人处在其中，在人沿远离漏电处跨步逃离的情况下，两脚间就有一电压，即跨步电压，人就会触电。人若不动就不会触电，若要逃离的话，就要采用袋鼠式走动的方式，即用跳跃的方式逃离，就可以避免“跨步电压”。探究一电势差与电场强度的关系S\s\up7(思考讨论)1如图是初中地理中的等高线图(图中数字的单位是m)，请同学们结合上图探究以下几个问题：(1)小山坡的左边a和右边b哪一边的地势更陡些？(2)如果把一个球从山坡左、右两边滚下(不考虑摩擦)，哪边的加速度更大？(3)现在把图看成是描述电势高低的等势线，图中数字的单位是V，a和b哪一边电势降落得快？哪一边的电场强度大？提示：(1)b(2)b(3)b，bG\s\up7(归纳总结)1．匀强电场中电场强度和电势差的关系：(1)定性分析：电势和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场本身决定，但这两个物理量之间无直接关系，电场强度是从力的角度描述电场性质的物理量，是矢量；而电势则是从能量角度来描述电场性质的物理量，是标量。但是它们又有着定量的联系。(2)定量关系：E＝或U＝E·d。2．电场强度E与电势差U的比较物理量比较内容电场强度E电势差U定义放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷量的比值定义式E＝U＝引入意义描述电场力的性质描述电场能的性质正负或方向是矢量，正电荷受力方向为E的方向虽有正负，但是标量，正负表示两点电势高低联系(1)对于匀强电场E＝U/d(2)U和E是描述电场性质的物理量，大小取决于电场本身，与F、q、W无关3.电场强度三个公式的对比区别公式物理含义引入过程适用范围E＝是电场强度大小的定义式F∝q，E与F、q无关，是反映某点电场的性质适用于一切电场E＝k是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是点电荷E＝是匀强电场中场强的定义式由F＝qE和W＝qU导出匀强电场特别提醒：(1)在选取物理公式时，首先要注意公式的适用条件，然后判断题目中物理情境是否满足公式的适用条件。(2)据U＝Ed可以得出结论：匀强电场中电势差与d成正比，但不能由E＝而说E与d成反比。D\s\up7(典例剖析)典例1(2019·黑龙江省双鸭山市一中高...