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

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...