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高中物理 电场强度与电势差的关系学案 新人教版选修3-1.VIP免费

高中物理 电场强度与电势差的关系学案 新人教版选修3-1._第1页
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第六节电场强度与电势差的关系姓名班级【学习目标】知道匀强电场中电势差与电场强度的关系式EdU,明白式中d的含义,会用该关系式,处理匀强电场中的定量计算和判断。【重点】EdU的推导和应用【难点】对d的含义的理解,EdU的应用。【新课教学】【任务一】匀强电场中电势差与电场强度的关系式的推导一、匀强电场中:EdU或dUE(1)d的含义:为两点间沿方向的距离,或两点所在的等势面间的距离;注意:不能把d认为是两点的间距。(2)式中的各物理量在计算时先代数值,算出绝对值,再根据电场线等方法判断UAB的符号。(2)由dUE可知,场强有两个单位:或;电场强度在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势,电场强度越大,意味着沿场强方向每单位距离上电势降落越多。(3)EdU或dUE只在匀强电场中能够定量计算,在非匀强电场中可用于定性判断。【任务二】匀强电场中电势差与电场强度的关系式的应用例1平行的金属板A、B带等量异号电荷,两板之间是匀强电场,如图1-46所示,两板间距离是10cm,两板间的电压是60V.电场中有P1和P2两点,P1点离A板2cm,P2点离B板是3cm。试问:(1)P1、P2点所在处的场强是多大?(2)P1和P2两点间的电势差为多大?(3)若B板接地,即电势φB=0伏,P1和P2两点的电势各是多少伏?(4)若A板接地,即电势φA=0伏,P1和P2两点的电势各是多少伏?例2匀强电场中,两平行线段端点间的电势差有何关系?(1)先请判断:图中UAB与UDC有何关系?UAD与UBC有何关系?(2)若φA=5V,φB=0V,φC=-3V,由此可得D点电势φ用心爱心专心1电场力F功WAB电场强度(E=F/q)?电势差(UAB=WAB/q)cossFWABABCD图1-46D是多大?(3)接第(2)问,如何在CD连线上找到电势为0的点E,请求出EC的距离。【任务三】非匀强电场中电势差与电场强度的关系式的应用例3讨论:下面三个图中AB=BC=d,试比较UAB和UBC的大小。CBCBCBAAA(1)(2)(3)分析:1、图(1)为匀强电场,AB段场强E1_____BC段场强E2,由U=Ed,可判断UAB_____UBC若φA=5V,φC=3V,则φB___4V。2、图(2)为非匀强电场,AB段场强E1_____BC段场强E2,由U=Ed,可定性判断UAB_____UBC若φA=5V,φC=3V,则φB___4V。3、图(3)为非匀强电场,AB段场强E1_____BC段场强E2,由U=Ed,可定性判断UAB_____UBC若φA=5V,φC=3V,则φB___4V。例4如果电场中相邻两个等势面间的电势差相等(等差等势面),则等势面的疏密程度可反映出场强的大小:等势面越密集处(间距越小)场强越大,越稀疏处(间距越大)场强越小。试定性给予解释。【任务四】比较三个场强公式和适用范围E=qF、E=2rQk和E=dU①公式E=F/q,它是电场强度的式,不是E的式,E由决定,式中q是电荷的电量,F是检验电荷在电场中所受的力,公式明确表述了度量电场强度及方向的方法,是普遍适用的公式.②E=kQ/r2是真空中产生的电场的场强决定式,式中Q是产生电场的电荷的电量.③E=U/d是电场中电势差跟场强的关系的式子,d是的距离,或的距离。场强的方向指向电势的方向,该公式仅能在匀强电场用于定量计算,在非匀强电场中可用它定性分析。【针对练习】1、下列单位中,是电场强度单位的是()A.牛/库B.伏·米C.伏/米D.焦/库2、关于匀强电场电势差和场强的关系,正确的说法是:()用心爱心专心2A、在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B、任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C、电势减小的方向必定是场强的方向D、沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等3、如图1-6-5所示,匀强电场场强为E,A与B两点间的距离为d,AB与电场线夹角为,则A与B两点间的电势差为()A.EdB.EdcosC.EdsinD.Edtan4、如图1-6-6为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线表示等势面过a、c两点的等势面电势分别为φa=5V,φC=3V那么a、c连线的中点b的电势φb为()A.φb=4VB.φb>4VC.φb<4vD.上述情况都有可能5、如图所示,MN是一个负点电荷电场中的一条电场线,场强方向由M指向N,ab=bc,a、b、c三点的场强和电势分别为Ea、Eb、Ec和a、b、c,则下列关系正确...

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