高二上冊(cè)物理電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系名補(bǔ)教案（學(xué)生版）

1、.高二物理上冊(cè)名補(bǔ)精品教案目的進(jìn)步班 名師培優(yōu)精講【教學(xué)標(biāo)題】 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【教學(xué)目的】1、 掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式；2、 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式。【教學(xué)重點(diǎn)】1、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)的性質(zhì)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1、通過場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算電勢(shì)差?！具M(jìn)門得分】1、如下圖，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸沿豎直方向?qū)ΨQ，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OMMN. P點(diǎn)在y軸右側(cè)，MPON.那么 A、M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B、將負(fù)電荷由O點(diǎn)挪動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C、M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D、在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)2、在靜電場(chǎng)中、電場(chǎng)處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為

2、零、電場(chǎng)強(qiáng)度處處一樣的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處一樣、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟等勢(shì)面垂直的、沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電勢(shì)總是不斷降落3、 如下圖，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面，且AB=BC，電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為，電勢(shì)分別為，AB、BC間的電勢(shì)差分別為，那么以下關(guān)系中正確的有 A、 B、 C、 D、4、 如下圖，xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向未知，電場(chǎng)線跟x軸的負(fù)方向夾角為，電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點(diǎn)O以大小為v0方向沿x正方向的初速度射入電場(chǎng)，最后打在y軸上的M點(diǎn)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，重力不計(jì)那么A、O點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì)B、運(yùn)動(dòng)過程中電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最大C、運(yùn)動(dòng)過程中，電子

3、的電勢(shì)能先減少后增加D、電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功【教學(xué)內(nèi)容】要點(diǎn)一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1關(guān)系式推導(dǎo)如下圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)力作用下，電荷q從A點(diǎn)挪動(dòng)到B點(diǎn) 靜電力做功WAB與UAB的關(guān)系為WABqUAB，因?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等所以電荷q所受靜電力FqE是一個(gè)恒力，它所做的功為WABFdqEd 比較功的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果得：UABEd 2勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 1勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的間隔 的乘積 2公式：UABEd 要點(diǎn)詮釋： 1此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 2公式中d必須是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的間隔 當(dāng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)不在同一條電場(chǎng)線上時(shí)，d應(yīng)為兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向上的

4、投影的間隔 ，亦為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面的垂直間隔 3對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，用公式可以定性分析某些問題例如等差等勢(shì)面E越大，d越小，因此可以斷定等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大如下圖，在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，要求比較UAB與UBC的大小時(shí)，可以利用即UEd定性說明AB段平均電場(chǎng)強(qiáng)度比BC段平均電場(chǎng)強(qiáng)度大，故UABUBC要點(diǎn)二、 電場(chǎng)強(qiáng)度的另一種表述 1表述：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向間隔 的比值 2公式： 3數(shù)值：電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位間隔 上降低的電勢(shì) 4單位：伏特每米V/m，且1V/m1N/C 要點(diǎn)詮釋： 1電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電

5、勢(shì)降低最快的方向，只有沿場(chǎng)強(qiáng)方向，在單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差最大，也就是說電勢(shì)降低最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向但是，電勢(shì)降落的方向不一定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 2電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直，并且電場(chǎng)線由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面3在同一幅圖中，等差等勢(shì)面越密即相鄰等勢(shì)面間距越小的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大如圖中左、右兩端與上、下兩部分比較就很明顯 4電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無直接關(guān)系因?yàn)殡妶?chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的值是相對(duì)選取的零電勢(shì)點(diǎn)而言的，選取的零電勢(shì)點(diǎn)不同，電勢(shì)的值也不同，而場(chǎng)強(qiáng)不變，零電勢(shì)可以人為選取，而場(chǎng)強(qiáng)是否為零那么由電場(chǎng)本身決定初學(xué)者容易犯的一個(gè)錯(cuò)誤是把電勢(shì)上下與電場(chǎng)強(qiáng)度大小聯(lián)絡(luò)起來，誤認(rèn)為電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)高，場(chǎng)強(qiáng)就大；某點(diǎn)電勢(shì)低，場(chǎng)強(qiáng)就

6、小 要點(diǎn)三、 電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)和電勢(shì)差的比較電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)電勢(shì)差U區(qū)別定義放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間挪動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力所做的功跟電荷量的比值定義式方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向標(biāo)量，無方向標(biāo)量，無方向大小數(shù)值上等于單位電荷受到的力數(shù)值上等于單位正電荷具有的電勢(shì)能數(shù)值上等于單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功物理意義描繪電場(chǎng)的力的性質(zhì)描繪電場(chǎng)的能的性質(zhì)描繪電場(chǎng)的能的性質(zhì)聯(lián)絡(luò)場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降落最快的方向，但電勢(shì)降落的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)大小之間不存在任何關(guān)系，電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零

7、；電勢(shì)高的地方，場(chǎng)強(qiáng)不一定大；場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)不一定為零；場(chǎng)強(qiáng)大的地方，電勢(shì)不一定高場(chǎng)強(qiáng)的大小等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)降落，即或UEd勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)間的差，即要點(diǎn)四、 電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的區(qū)別 區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式，與F、q無關(guān)，是反映某點(diǎn)電場(chǎng)的性質(zhì)適用于一切電場(chǎng)是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式由和庫(kù)侖定律導(dǎo)出在真空中，場(chǎng)源電荷Q是點(diǎn)電荷是勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)的決定式由FqE和WqU導(dǎo)出勻強(qiáng)電場(chǎng) 說明：在選取物理公式時(shí)一定要注意公式的適用條件，應(yīng)用時(shí)還要理解公式中各量的物理意義要點(diǎn)五、用“等分法計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì) 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一個(gè)方

8、向，電勢(shì)降落都是均勻的，故在同一直線上一樣間距兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等假如把某兩點(diǎn)間的間隔 等分為n段，那么每段線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的1/n倍，像這樣采用這種等分間距求電勢(shì)的方法，叫做等分法要點(diǎn)詮釋：1在電場(chǎng)中幾點(diǎn)的電勢(shì)時(shí)，假如要求其他某點(diǎn)的電勢(shì)，一般采用“等分法在電場(chǎng)中找與待求點(diǎn)的電勢(shì)一樣的等勢(shì)點(diǎn)等分法也常用在畫電場(chǎng)線的問題中 2在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，互相平行的相等的線段兩端點(diǎn)電勢(shì)差相等，用這一點(diǎn)可求解電勢(shì)【過手練習(xí)】類型一、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系例1、關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，以下說法正確的選項(xiàng)是 A任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間間隔 的乘積 B沿電場(chǎng)線方向，任何一樣間

9、隔 上電勢(shì)降落必定相等 C電勢(shì)降低的方向必是場(chǎng)強(qiáng)方向D在一樣間隔 的兩點(diǎn)上，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也大 【變式】如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)間隔 為2 cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5 V,M、N連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，那么此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？ 類型二、用UEd或定性分析非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系例2、 如下圖，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為，那么a、b連線的中點(diǎn)c的電勢(shì)應(yīng)為 A B C D無法判斷 【變式】如下圖，四種典型電場(chǎng)中分別有a、b、c三點(diǎn) 1試在甲乙丙丁四幅圖中比較以下物理量用等式或不等式表示三者關(guān)系 a、b、c三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小的關(guān)系：甲_，乙_，丙_，

10、丁_；a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系：甲_，乙_，丙_，丁_。2試在甲乙丙丁四幅圖中判斷以下過程中挪動(dòng)正電荷，電場(chǎng)做功的情況填“正功、“負(fù)功或“不做功 ac過程中：甲_，乙_，丙_，丁_； ab過程中：甲_，乙_，丙_，丁_。3在以上分析的根底上，判斷以下說法中正確的選項(xiàng)是 A在靜電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向的各點(diǎn)的電勢(shì)一定降低，場(chǎng)強(qiáng)大小一定不相等 B在靜電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向的各點(diǎn)的電勢(shì)一定降低，場(chǎng)強(qiáng)大小不一定相等 C在靜電場(chǎng)中同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)一定相等，場(chǎng)強(qiáng)大小不一定相等D在靜電場(chǎng)中，點(diǎn)電荷q沿任意途徑從a點(diǎn)移至b點(diǎn)，只要a、b在同一等勢(shì)面上，電場(chǎng)力做功就一定為零類型三、和UEd的綜合應(yīng)用例3、勻強(qiáng)電場(chǎng)中有

11、A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)均為4cm，將一帶電荷量的正電荷不計(jì)重力，從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為，假設(shè)把同一電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功也為，那么該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是多大?【變式】在某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，相距為da點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea，方向與ab連線成1200角，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb，方向與ab連線夾角成1500角，如下圖，那么關(guān)于a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小及電勢(shì)上下關(guān)系說法正確的選項(xiàng)是 A BC D類型四、用“等分法求解勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)例4、如圖甲所示，ABCD是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別是V，3V，-3V，由此可以推斷D點(diǎn)電勢(shì)是多少伏?類型五、電場(chǎng)線與

12、等勢(shì)面的綜合問題例5、如下圖，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，ACBC，ABC60°，BC20cm，把一個(gè)電荷量的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零，從B移到C，電場(chǎng)力做功為J，那么該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是 A865 V/m，垂直AC向左 B865 V/m，垂直AC向右 C1000 V/m，垂直AB斜向上 D1000 V/m，垂直AB斜向下【變式】如下圖，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)線與紙面平行，A、B、C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)電勢(shì)分別為12V，6V，V試在方框內(nèi)作出該電場(chǎng)的示意圖即畫出幾條電場(chǎng)線，保存作圖時(shí)所用的輔助線假設(shè)將一個(gè)電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做多少電子伏的功?類型六

13、、UEd在力、電綜合問題中的應(yīng)用例6、如圖甲所示的電場(chǎng)，等勢(shì)面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各面電勢(shì)已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0、方向與程度方向成45°角斜向上射入電場(chǎng)，要使小球做直線運(yùn)動(dòng)。問： 1小球應(yīng)帶何種電荷?電荷量是多少? 2在入射方向上小球最大位移量是多少?電場(chǎng)足夠大【拓展訓(xùn)練】1以下對(duì)關(guān)系式的理解，正確的選項(xiàng)是 A式中的d是a、b兩點(diǎn)的間隔 Ba、b兩點(diǎn)間間隔 越大，電勢(shì)差越大 Cd是a、b兩個(gè)等勢(shì)面的間隔 D此式適用于任何電場(chǎng)2以下關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，正確的說法是 A在一樣間隔 上的兩點(diǎn)，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大 B場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于每單位間隔 上的電勢(shì)降落 C沿著電場(chǎng)方向，任何一樣間隔 上的電勢(shì)降落必定相等 D電勢(shì)降低的方向必定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向3如下圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E100 V/m，A、B點(diǎn)相距10cm，A、B連線與電場(chǎng)線夾角為60°，那么之值為 A-10V B10V C-5V D-53 V4如下圖，a、b是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，將一點(diǎn)電荷q從a移到b，電場(chǎng)力做功W，且知a、b間的間隔 為d，那么以下說法正確的選項(xiàng)是 Aa、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 Ba處的電場(chǎng)強(qiáng)度為 Cb處的電場(chǎng)強(qiáng)度為 Da點(diǎn)的電勢(shì)為【課后作業(yè)】1如下圖，A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為的正點(diǎn)